杨凯晶（西安石油大学，陕西 西安 710000）

椭圆形压力容器的非线性数值分析

杨凯晶
（西安石油大学，陕西 西安 710000）

摘 要：本文采用有限元的方法对于椭圆断面压力容器进行了非线性数值分析。并用一个算例验证了非线性数值分析的可靠性，结果表明数值分析与实测结果的一致性较好，有限元分析完全可以满足工程需要。最后，通过分析得出的结论是椭圆形压力容器的应力分布是不均匀的。这个结论对于非圆形压力容器的设计有较大的参考价值和指导作用。

关键词：椭圆断面；压力容器；非线性；有限元；几何缺陷

1 引言

压力容器已经广泛应用于化工、医疗、航天、航空、核工程等众多领域。目前，压力容器正在向大型化和多参数化的方向发展，尤其是在石油化工行业。与此同时，压力容器也面临着高温、高压等更加复杂的环境。这就意味着对压力容器的设计有了新的要求，传统的圆形压力容器已经不能满足要求，对于非圆形压力容器的研究已经广泛展开。

试验应力方法、解析方法和数值方法是目前应力分析的主要方法。随着科技的发展，出现了新的应力测定法方法，比如光弹法、电测法、散斑法和全息干涉法等。其中，数值分析方法已经广泛应用于工程之中。韩敏[2]利用ANSYS有限元软件对压力容器进行了应力分析，分析结果与真实情况基本一致。马亚娟[3]用有限元的方法对压力容器的封头进行了应力分析，其数值分析与试验的误差在10%左右。……