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Análisis de tensión de elementos finitos de la estructura de boquilla de doble apertura de la cabeza plana
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Dec 31, 2024
La estructura de boquilla de doble apertura de cabeza plana se utiliza ampliamente en equipos tales como intercambiadores de calor de placa y carcasa en las industrias petrolera, química y energética.
La estructura de boquilla de doble apertura en cabezales planos se utiliza comúnmente en equipos como intercambiadores de calor de placas y carcasas en industrias como el petróleo, los productos químicos y la energía. Adicionalmente, las cargas externas tales como los momentos de flexión de la tubería, las fuerzas axiales y los pares complican aún más la distribución de la tensión en la conexión boquilla-tubería. Por lo tanto, es esencial investigar la distribución del estrés en esta área.
Conclusiones:
1. A medida que aumenta la tensión axial en la boquilla, aumentan la tensión máxima, la tensión de la película y las tensiones primarias y secundarias combinadas en el área de conexión de la boquilla. Por el contrario, a medida que aumenta el empuje axial, estas tensiones disminuyen.
2. La carga axial y la presión interna combinadas afectan la tensión elástica en el área de conexión de la boquilla. El aumento del empuje axial ayuda a mitigar la concentración de tensión debido a discontinuidades estructurales en esta región, mientras que la presión interna tiene un efecto global más significativo, especialmente en la unión boquilla-cabeza.
3. Tanto la presión interna como la carga axial tienen impactos considerables en la capacidad de carga final de la estructura de boquilla de doble apertura. El aumento del empuje axial mejora la resistencia a la presión de la boquilla, elevando la presión interna límite en el área de conexión. Por otra parte, la tensión axial reduce la capacidad de soporte de presión final, disminuyendo el límite de presión interna a medida que aumenta la tensión.
4. El método de elemento finito elástico lineal se puede utilizar para derivar la curva de carga límite para la conexión de boquilla de doble apertura de la cabeza plana. Esta curva es crucial para guiar el diseño y el funcionamiento seguro de la estructura de boquilla en recipientes a presión.
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