陈庭清

（上海远跃制药机械有限公司，上海201716）

0 引言

条形视镜是化工容器上常用的零部件之一，尤其是在制药装备领域得到广泛应用。在常规设计时，长条形视镜的长径比一般会大于2.0，超出规范中等面积补强方法的计算范围。在ASME规范中，也是推荐在长径比大于2.0时，应增强短半径方向的补强，避免由于扭转力矩产生的过量变形。

在实际的工程应用中，人们往往直接取长半径作为开孔直径进行计算，或者直接使用验证性实验的方法，这些都需要工程技术人员拥有足够的经验判断可能出现的失效问题，而有限元方法作为一种先进的结构分析方法在这方面的应用能使问题变得简单，本文就某一工程的应用为例进行说明。

1 基本模型分析

1.1 容器基本结构参数

容器基本结构如图1所示，容器内的直径为500mm，厚度为3mm，条形视镜的基本尺寸为260mm×80mm，这个开口已不能再使用常规设计方法进行计算。

1.2 工况设计

容器设计压力为0.3MPa，设计温度为143℃，无疲劳工况，由于容器高度较矮且放置于室内，所以不考虑地震与风载的影响。

图1 容器基本结构

1.3 容器使用材料的基本性能

容器的筒体及视镜均使用316L材料，其在设计工况下的基本力学性能如表1所示。

表1 容器使用材料在设计工况下的基本力学性能

2 数值分析步骤

2.1 建立3D模型并进行网格划分

使用通用三维建模软件建立三维模型，在某商业数值分析软件中使用静力学分析模块建立一个项目文件，将前面建立的三维模型导入开始划分网格，由于是对称模型，因此只需要建立模型的1/2即可。……