圆筒径向开孔补强计算方法的比较分析

魏 嘉，刘 鑫，徐 明

（1. 中国寰球工程公司辽宁分公司， 辽宁 抚顺 113006； 2. 沈阳航天新光集团有限公司，辽宁 沈阳 110861）

圆筒径向开孔补强计算方法的比较分析

魏 嘉1，刘 鑫2，徐 明1

（1. 中国寰球工程公司辽宁分公司， 辽宁 抚顺 113006； 2. 沈阳航天新光集团有限公司，辽宁 沈阳 110861）

简述了等面积法、分析法和有限单元法三种补强计算方法的基本思想，对这三种计算方法的结果进行了对比分析，讨论了这三种补强计算方法的特点。加深了对标准相关条款的理解，为今后的径向开孔补强设计工作提供了参考。

开孔补强；等面积法；分析法；有限单元法；对比分析

为满足工艺操作及容器本身结构要求，通常需要在容器上设置多个开孔。开孔导致容器强度的削弱，还造成圆筒体与接管的几何不连续处存在较高的应力集中。此外，受开孔接管焊接过程中存在缺陷、安装后存在附加载荷等因素影响，使得开孔补强区域成为容器最常见的失效部位[1]。随着设备不断的大型化，容器上的开孔也随着增大，为解决工程实际中大开孔补强的计算问题，GB150.1～150.4-2011《压力容器》中增加了分析法。用于内压作用下圆筒体径向开孔补强的计算，将常规设计中的开孔率提高到 0.9[2]，解决了之前只能通过有限元法计算的大部分径向大开孔补强问题，极大的方便了大开孔补强计算。本文通过对比三个圆筒径向开孔补强计算实例，讨论等面积法、分析法和有限单元法三种计算方法的特点及适用性，为开孔补强设计工作提供参考。……