论文摘要
本研究课题主要针对11m3渣罐在不同工况下的应力场进行模拟研究。模拟了渣罐在不同使用条件下的温度场分布和等效应力、应变场及位移的分布情况。分析了空气与渣罐外壁对流换热和渣罐外壁和空气间辐射换热条件的叠加效果对渣罐温度场分布的影响；比较了常温和高温条件下，处于不同工况中的满载渣罐热力学性能，其中不同工况包括在600s和3300s时刻垂直提吊满载渣罐和以30°、45°和60°角度倾翻满载渣罐两种。在模拟计算出的渣罐温度场分布的基础上，通过有限元算法计算了渣罐在不同工况下的等效应力场和应变场分布情况。通过渣罐三维实体模型可比较全面的分析满载倾翻过程中的受力情况，同时计算得到所需的倾翻力矩值，校核了渣罐能够自行复位及结构设计的合理性。分析了常温与高温倾翻过程中等效应力值、位移值随倾翻角度的变化关系。计算分析温度对渣罐的力学性能影响。分析得出了随温度越高，提吊或倾翻工况下耳轴根部和筋板处的应力集中就越大，计算一个完整工序内最大等效应力值可达到343MPa，超过强度极限将导致局部产生蠕变，往复使用易产生局部裂纹。在渣罐模型内壁添加耐火材料层对渣罐的力学性能有明显的影响。以降低渣罐内外表面温度差的方法来减弱局部过大的集中应力，计算得出最大等效应力可降到202MPa。
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