异型钢煤斗受力性能研究

论文摘要

近年来，钢煤斗在许多大型燃煤火电厂中被广泛采用。但是钢煤斗的设计到目前为止还没有明确可应用的应力和变形的计算公式，只有《钢筋混凝土筒仓设计规范》和《贮仓结构设计手册》可以借鉴。在此前的钢煤斗研究过程中，多数是针对规则形状的钢煤斗进行研究。随着近些年发电厂对厂房容积率的优化要求以及工艺设备布置限制等原因开始出现了不规则煤斗，偏口双漏斗的异型煤斗形式也逐渐增多，但是对其受力性能的研究甚少。本文的研究就是针对这一问题提出的。本文结合一个异型钢煤斗工程，其形式为上部矩形进口下部收口楔形的偏口双漏斗。考虑实际应用中的要求，在异型钢煤斗模型中模拟出捅煤口。对其进行ANSYS有限元分析，并建立一个与之规格尺寸相同的对称钢煤斗进行对比分析。根据有限元分析结果得出异型钢煤斗在改变板厚、改变水平加劲肋截面的宽度和高度以及改变竖向加劲肋的截面宽度和高度三种情形下受力性能的改善情况。文章中先从线弹性入手进行初步分析，然后再进行材料几何双非线性的深入分析。在ANSYS程序中模拟内部的储煤荷载时，考虑了储煤荷载随高度和漏斗倾斜角度的变化。采用添加表面效应单元的方法，实现施加随高度和角度变化的荷载。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 煤斗类型
• 1.3 钢煤斗研究历史现状及进展
• 1.4 本文研究内容及意义
• 2 厚度对异型钢煤斗受力性能影响
• 2.1 板壳弯曲理论简介
• 2.1.1 板壳分类
• 2.1.2 薄板理论的基本假定
• 2.1.3 中厚板理论的基本假定
• 2.1.4 无矩理论和弯矩理论
• 2.2 结构模型介绍
• 2.3 荷载参数取值及约束布置
• 2.4 有限元数值分析
• 2.4.1 有限元模型的建立
• 2.4.2 线弹性应力分析
• 2.4.3 考虑材料非线性应力分析
• 2.4.4 考虑材料与几何双非线性的应力分析
• 3 加劲肋对异型煤斗受力性能影响
• 3.1 水平加劲肋不同形式产生的影响
• 3.1.1 水平加劲肋形式选取
• 3.1.2 材料线弹性分析结果
• 3.1.3 材料非线性和几何非线性同时考虑时分析结果
• 3.2 竖向加劲肋不同形式产生的影响
• 3.2.1 竖向加劲肋形式选取
• 3.2.2 材料线弹性分析结果
• 3.2.3 材料几何双非线弹性分析结果
• 4 结论与展望
• 4.1 本文的主要结论
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的论文发表情况