基础不均匀沉降球形储罐的应力计算方法
【专利说明】基础不均匀沉降球形储罐的应力计算方法
[0001]
技术领域
本发明涉及一种基础不均匀沉降球形储罐的应力计算方法，适用于石油、化工、能源等各种行业及使用球形储罐。
【背景技术】
[0002]球罐是常用的储存设备之一，它广泛应用于石油、化工、能源等各种行业及气站，现在役运行的球罐超过10000台，目前我国在役运行的球罐，尤其是80年代建造的球罐，很多已进入事故多发阶段，往往会出现基础不均匀沉降。基础不均匀沉降后各支柱上载荷分布不均匀，并在支柱上产生附加应力，部分承载较大的支柱可能率先破坏。这对球罐的安全埋下了隐患，严重影响了球罐的安全运行，使球罐成为潜在的危险源，且对环境、生命和国家财产造成很大威胁。
[0003]对于基础不均匀沉降产生的附加应力，现行标准GB12337制球形储罐》在这方面未有说明，本发明针对基础发生不均匀沉降的支柱支承的球形储罐建立计算模型，利用模型对基础沉降球形储罐进行应力计算。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种建立了支柱支承的基础不均匀沉降的球形储罐模型，利用模型可以对基础沉降球形储罐进行应力计算。
[0005]本发明提供的基础不均匀沉降球形储罐的应力计算方法，该方法是通过ANSYS 二次开发语言APDL将ANSYS分析过程的多个步骤编制成参数化命令流，对于基础出现沉降的球罐，通过修改模型命令流文件中的约束条件，实现对基础沉降球罐的应力计算。
[0006]上述中，多个步骤包括建模、施加载荷、施加边界条件、求解计算和结果分析。
[0007]本发明模型可施加以下几种载荷:重力、压力、风载荷、地震载荷；可以计算以下几种不同的工况组合:自重工况、操作工况、水压试验工况、地震与风载荷组合工况。本发明建立的基础不均匀沉降球罐计算模型可以实现以下的计算:(I)球罐各支柱的基础有不同的沉降量的球罐，在某一工况下的加载及应力计算；(2)基础不均匀沉降球罐在不同组合工况下的加载及应力计算。
[0008]本发明具有的优点:利用ansys软件平台，通过APDL语言对球罐进行了参数化建模，根据在役球罐不同的基础沉降量或分析的需要，通过修改命令流文件中的相关参数或约束条件，即可实现对基础不均匀沉降球罐的应力计算和分析的目的，避免了重复建模，减少了人工工作量，大大缩短了分析时间。
【具体实施方式】
[0009]实施例: 本发明提供的基础不均匀沉降球形储罐的应力计算方法，该方法是通过ANSYS 二次开发语言APDL将ANSYS分析过程的多个步骤编制成参数化命令流，对于基础出现沉降的球罐，通过修改模型命令流文件中的约束条件，实现对基础沉降球罐的应力计算。多个步骤包括建模、施加载荷、施加边界条件、求解计算和结果分析。
[0010]在本发明中，ANSYS分析过程包括:建模、施加载荷、施加边界条件、求解计算、结果分析等几个步骤，通过APDL语言将每个步骤过程编制成参数化命令流，每个过程中的所有数值用标量参数、数组参数以及表达式与函数来表示，根据不同的分析需要，只需修改命令流文件中的相关参数即可:对于不同型式和尺寸的球罐，可以在建模的参数化命令流文件中修改有关参数；对于支柱基础有不同沉降量的球罐，只需在施加边界条件命令流文件中修改边界条件命令流即可；对于某一个特定球罐进行不同工况下的分析，只需在加载命令流文件中加入不同的加载命令流即可。
【主权项】
1.一种基础不均勾沉降球形储罐的应力计算方法，其特征在于，该方法是通过ANSYS二次开发语言APDL将ANSYS分析过程的多个步骤编制成参数化命令流，对于基础出现沉降的球罐，通过修改模型命令流文件中的约束条件，实现对基础沉降球罐的应力计算。
2.根据权利要求1所述的基础不均匀沉降球形储罐的应力计算方法，其特征在于，多个步骤包括建模、施加载荷、施加边界条件、求解计算和结果分析。
【专利摘要】一种基础不均匀沉降球形储罐的应力计算方法，该方法是通过ANSYS二次开发语言APDL将ANSYS分析过程的多个步骤编制成参数化命令流，对于基础出现沉降的球罐，通过修改模型命令流文件中的约束条件，实现对基础沉降球罐的应力计算；多个步骤包括建模、施加载荷、施加边界条件、求解计算和结果分析。本发明通过修改命令流文件中的相关参数或约束条件，即可实现对基础不均匀沉降球罐的应力计算和分析的目的，避免了重复建模，减少了工作量，大大缩短了分析时间。
【IPC分类】G06F17-50
【公开号】CN104750924
【申请号】CN201510137461
【发明人】高红利, 彭国锋, 王旭东, 江进强
【申请人】广东石油化工学院
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月27日