高 勇，加万里，王战辉，许文龙，邓晨浩

(1.榆林学院 化学与化工学院，陕西 榆林 719000；2.西安航天动力试验技术研究所，陕西 西安 710100)

在压力容器上，由于工艺要求往往需要设置人孔、手孔、压力表、液位计、温度计及安全阀，使得容器需开孔并设置接管[1]，使筒体产生了不连续性结构，在开孔边缘形成了复杂的应力状态[2]，造成了局部应力集中。

近年来，众多学者对压力容器开孔接管区的应力状况进行了研究[3-6]。陶文亮[7]对加热炉的接管进行了有限元分析和强度评定；赵荣等[8]对压力容器大开孔接管进行了有限元分析及强度设计，得出内伸式的接管加强了补强结构，但如果内伸过度，则会增加表面弯曲应力；徐君臣等[9]对带支架压力容器圆筒开孔接管进行了有限元分析及结构改进，为工程上此类结构的设计提供了一定参考依据。本文利用有限元分析软件ANSYS Workbench对压力容器开孔接管区进行了数值模拟，分析其最大、最小应力随开孔间距的变化规律及两开孔间的相互干涉作用，研究结果对压力容器的工业应用具有一定的指导意义。

1 建立几何模型及划分网格

压力容器的开孔与筒体直径有关，且筒体直径越小，对开孔的影响越大[10]。数值模拟中采用的筒体尺寸较小，几何模型如图1，几何尺寸见表1，设计压力P=2.5MPa，筒体和接管的材料均为16MnR，弹性模量E=2×105MPa，泊松比μ=0.3。

定义开孔间距系数K=l'/l，其中l'为开孔间距，l为筒体长度。本文中在其它参数不变时，令K值取0.5～1.5，每次递增0.1，来研究开孔间距与应力分布的相互关系。……