基于刚体向量变换法的高压容器卡箍受力分析

孔德洲; 丁珮珊; 蔡天舒; 唐顺杰; 郑小涛

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202312026

武汉工程大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (1) : 75 -79. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202312026

基于刚体向量变换法的高压容器卡箍受力分析

孔德洲, 丁珮珊, 蔡天舒, 唐顺杰, 郑小涛

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摘要

针对分瓣式卡箍的螺栓连接结构在连接高压容器筒体和封盖的过程中出现变形过大及强度破坏问题，提出了一种基于刚体向量变换法的卡箍间分瓣力解析方法。根据内压及筒体内径计算出筒体和封盖向两端分离的轴向水平力，将该力均布到卡箍内锥面中间的受力圆环上，利用锥面角和轴向水平力计算出受力圆环上任意一点的锥面正交力（线比压）。线比压绕轴向转动不同角度即代表不同分瓣数对应的分瓣角，线比压绕轴向转动一定角度后，将其径向分力分解到分瓣面方向，沿受力圆环在分瓣角内积分计算出分瓣力。经过仿真验证，理论分析与有限元仿真结果吻合良好，结果表明该方法能准确计算不同分瓣数分瓣式卡箍间的分瓣力，可为分瓣式卡箍连接结构设计提供依据。