为了获得反应器整体更真实的强度分析应力，模型将法兰处所受到的弯矩考虑进去，并将反应器上的测压及测温孔也考虑进去，建立三维实体几何模型如图所示。在三维模型上施加位移约束、内压荷载和封头位置的拉力荷载后，求解可以得到各个应力分量的分布。适当简化后的有限元计算模型如下图所示。约束为：在反应器下端锥壳处施加X，Y，Z向位移约束，由于进料口与送料机构相连，考虑到送料机构与地面固定，故在进料口处施加Z向位移约束。根据计算载荷为：在反应口内表面上施加大小为0.143 Mpa压力载荷，在封头上表面施加均匀的表面拉应力荷载，荷载大小为0.2542 MPa，在其测压及测温口上也施加拉力载荷，大小为0.184 MPa。计算结果应力云图如图所示。
      从分析得到的应力云图可以看出，筒壁的应力都保持在18 Mpa左右，发生最大应力主要是在螺栓连接处，由于螺栓连接处不是人们主要考虑的地方，所以主要是对筒壁进行研究307-30A 轴对称单元SHELL61可以给出单元上各个节点处的薄膜力，弯矩，和相应的应力值。筒体内部受到P=0.143 Mpa的均匀内压力作用，在筒体下部即小筒下部与下封头过渡处受到裙座支承约束力作用，在筒体底部及顶部的进出料口受到向外的作用力拉力为449.02 N。采用轴对称分析建立的轴对称几何模型如图所示。整体结构有限元模型如图所示，整体结构的壳单元有限元分析模型如图所示。
      从云图可以看出，最大应力与前面分析相似，也是位于大筒和封头连接处，在各表面最大环向应力大小分别为41.808 Mpa，35.832 Mpa和35.361Mpa。从上述的分析计算结果可以看出，筒体中的薄膜应力是主要应力。除在封头部位的倒圆位置外侧有较高的应力外，其余位置应力较低。整个结构的最大应力出现在上封头与出口过渡位置附近，即倒圆角与封头相连处。由于反应器属于轴对称问题。可以采用轴对称平面PLANE82单元进行计算。由于在筒体下部的封头与小筒过渡处受到裙座的支承力作用，以约束筒体Y向位移自由度，在筒体内部受到均匀内压力的作用，其大小为0.143 Mpa，可以以压力载荷的方式施加在其内部边缘线上，面在封头端部水平线上施加0.2542 Mpa拉应力。约束跟前面壳单元分析类似，采用轴对称分析方法。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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