张树光

摘要：针对制冷压力容器特殊形状零件的设计，常规设计方法往往无法解决，通过有限元分析方法或验证性实验2种设计方法的有效结合，可以方便高效的完成特殊形状零件的设计，给出了具体结合应用的方法。算例表明：2种设计方法的结合，缩短了设计周期，降低了设计成本。对从事制冷压力容器行业的设计人员，具有一定指导作用。

关键词：制冷压力容器；验证性实验；特殊形状零件；有限元分析

中图分类号TH49 文献标识码A 文章编号2095-6363（2016）06-0211-02

制冷压力容器领域的管壳式换热器，属于压力容器范畴，其安全性能至关重要，有着专门的行业标准NB/T 47012-2010《制冷装置用压力容器》。对于这类换热器中的特殊形状受压零件，目前没有常规的计算方法，NB/T 47012标准提供了“验证性实验”方法和“包括有限元法在内的应力分析设计”方法求取特殊形状受压零件最小厚度。

单独使用以上2种方法时，均存在明显不足，验证性实验方法需要预先估选一个初始厚度来制造试样，往往难以一次求解成功，需要反复修改并多次验证。借助于计算机技术的有限元分析方法时，按NB/T 47012标准规定应用此设计方法需要经指定机构评定认可。导致产品设计周期长，设计成本高。

笔者经过多年来的设计实践，总结了一种合理有效的设计思路，通过以上2种设计方法的有效结合，在保证零件安全性能的基础上，可以避免单独使用以上2种设计方法时的限制及不足。具体思路为，先用有限元分析方法确定初始目标厚度，然后按照初始目标厚度制造验证性实验的试样，再使用验证性实验方法进行设计验证，求得准确的最小厚度。……