ANSYS可靠性分析

基于有限元的塔设备裙座支撑区

可靠性分析

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摘要：通过ANSYS 的PDS 可靠度概率分析模块，，采用概率分析的蒙特卡罗方法，对塔设备裙座支撑区的可靠性进行有限元分析，并基于计算结果对该塔设备裙座支撑区的可靠性及参数敏感性进行分析和评价，分析结果表明，可靠性设计可在确保结构达到规定的可靠性指标下，同时保证设计的经济性，ANSYS 的灵敏度分析功能为可靠性设计提供参考依据。

关键词：塔设备裙座支撑区强度,ANSYS,可靠性分析

Reliability Analysis of the Tower Skirt Support Area

Based on FEM Method

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Abstract :Both analytical module of PDS ( probabilistic design system) in ANSYS and the response Monte Carlo of probabilistic analysis were employed to calculate the reliability of tower skirt support, and according to the calculation results, evaluated the tower equipment skirt support area's reliability and its parameters sensitivity, The analyticalresults show that the reliability design can ensure structure reliability and economical efficiency as required, and sensitivity analysis in ANSYS can provide references for the reliability design．

Key words :intensity of tower skirt support，ANSYS，PDS，

引言

目前，设备的设计有两种可供选择的方法：一是传统设计法，假设各设计变量为确定量，依据给定的安全系数进行设计；二是可靠性设计法，假定设计变量为随机变量，依据可靠度或失效概率进行设计，称为概率设计，它可把设计中大量的未知因素及参数的变化表达出来，弥补了传统的统计方法的不足。

加氢反应器是机械产品加工中的关键设备，在下封头处通常采用h 型锻件。h 型锻件上部连接筒体，下部连接封头及裙座。h 型锻件的三个基本厚度一般设计为分别等同于简体、封头及裙座的厚度。虽然加氢反应器按分析设计标准设计，但由于制造工艺的限制，材料属性、加工公差、边界条件和载荷等总具有不确定性。同时加氢反应器主体所承受的压力较高，裙座与加氢反应器主体连接势必存在边缘应力，而且在一定的压力范围内，这种边缘应力会很大，因此有必要对其进行失效概率分析

1 ANSYS的可靠性分析模块

ANSYS 的PDS ( Probabilistic Design System)模块就是将有限元技术与概率设计技术相结合，即基于有限元的概率设计。ANSYS 的PDS 有限元分析模块中的几乎所有参数都具有一定程度的随机