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系統識別號 U0026-2207201320465300
論文名稱(中文) 壓力容器承座結構分析與評估
論文名稱(英文) Structural Analysis and Evaluation of Pressure Vessel Supports
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 機械工程學系專班
系所名稱(英) Department of Mechanical Engineering (on the job class)
學年度 101
學期 2
出版年 102
研究生(中文) 嚴厚宇
研究生(英文) HOU-YU YEN
學號 N17971086
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 63頁
口試委員 指導教授-褚晴暉
口試委員-何旭彬
口試委員-屈子正
中文關鍵字 壓力容器  結構分析  有限元素法 
英文關鍵字 pressure vessel  structural analysis  finite element method 
學科別分類
中文摘要 本文探討臥式壓力容器承座包覆角度及間距變化對整體結構影響,可做為工程設計驗證的參考。
採用中鋼機械公司依ASME壓力容器設計規範所繪製工程圖,建立有限元素模型,以有限元素套裝軟體ANSYS進行數值結構分析,隨著壓力容器承座包覆角度及彼此間距不同,檢視當下壓力容器等效應力、環向應力、軸向應力分佈,評估對壓力容器安全性,指出承座較適合角度及間距。
本文研究數值分析結果,期能提供業界壓力容器之設計參考。
英文摘要 In conventional design of the pressure vessel, the ASME design codes have been adopted for many years. These design criteria are set up based on the mechanics of materials associated with experimental works. At the end of last century, the using of finite element packages becomes more and more important in mechanical design.
A stress analysis on the horizontal pressure vessel with different surrounding angles and pitches of supports is performed in this paper. The vessel is designed by CSMC (China Steel Machinery Corporation) according the ASME code. Before detail discussion, a simple cylindrical vessel connected with spherical shell is simulated to validate the accuracy of the stress analysis.
After performing the finite element analysis on the structure, the results of displacements and stresses can be compared with those obtained from the codes. To evaluate the optimum design on the geometry and location of supports, the distribution of effective stress, hoop stress and axial stress will be examined graphically. The methodology developed in the paper provides a efficient guideline in structural design.
論文目次 目錄

摘要………………….…………….……………………..………Ⅰ
英文摘要……………...…………….…………………..………..Ⅱ
誌謝………………………………………………………………Ⅲ
目錄…………………….……….…………………..…..…….... Ⅳ
表目錄…………………………………………………...…....... Ⅵ
圖目錄…………………………………………………..………..Ⅶ

第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究動機與目的 3
1.4 本文架構 4
第二章 壓力容器簡介 5
2.1 壓力容器分類 5
2.2 壓力容器製程及檢查 7
2.3 壓力容器應用 17
第三章 有限元素模型建立 18
3.1壓力容器之設計條件 18
3.2 使用元素種類 19
3.3 單位系統 20
3.4 壓力容器之材料性質 21
3.5 壓力容器之邊界條件 21
3.6 壓力容器公式解與數值解比較 23
3.6.1 材料力學環向應力比較 23
3.6.2 ASME規範環向應力比較 25
3.6.3 不連續應力比較 26
3.7 壓力容器承座結構分析 30
第四章 結果與討論 34
4.1 分析一:固定承座間距,改變承座角度之結構 34
4.1.1 壓力容器頂端殼體元素之等效應力 34
4.1.2 承座與壓力容器交界的殼體元素之等效應力 38
4.2 分析二:固定承座角度,改變承座間距之結構 47
4.2.1 壓力容器軸向應力 47
4.2.2 承座與壓力容器交界殼體元素之等效應力 51
4.2.3 承座與壓力容器交界殼體元素之環向應力 54
第五章 結論 61
參考文獻 63
參考文獻 參考文獻
【1】曹常成/吳文方,壓力容器及其週邊組件之破壞機制與風險評估,行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所,台北縣,2003。
【2】周有洸,壓力容器內部檢查法規及實務探討,工業安全科技(工安技術論壇),2005。
【3】Timoshenko,Strength of Materials PartⅡ Advanced Throry and Problems,1956.
【4】熱交換器產品,聚熱企業股份有限公司,http:// www.firstfin.
com.tw/product/main_3.php.
【5】高壓氧氣儲槽產品,中鋼機械股份有限公司,http:// www.csmc.
com.tw/images/business/business06/b60135.jpg.
【6】廢氣洗滌塔產品,詠業工程股份有限公司,http://www. yna4116 816.tidi.tw/picture/product/big5/29.jpg.
【7】化工反應器產品,中國SOSO百科圖片,http://baike.soso.com/
v323246.htm.
【8】氧氣場高壓氣體儲槽竣工報告,中鋼機械股份有限公司,2006。
【9】ASME Boiler and Pressure Vessel Code SECTION Ⅷ DIVISION 2 PART 4 DESIGN BY RULE REQUIREMENTS,2010.
【10】空氣壓力儲槽設計圖,中鋼機械股份有限公司繪製,2010。
【11】ASME Boiler and Pressure Vessel Code SECTION Ⅱ PART D
Properties (METRIC),2010.
【12】ASME Boiler and Pressure Vessel Code SECTION Ⅱ PART A
Ferrous Material Specifications (METRIC) Materials,2010.
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  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2013-07-29起公開。
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