| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 目录 | 第7-11页 |
| 第1章 序论 | 第11-37页 |
| 1．1 换热器概述 | 第11-12页 |
| 1．1．1 换热器的分类 | 第11-12页 |
| 1．1．2 管壳式换热器 | 第12页 |
| 1．1．3 换热器的发展趋势 | 第12页 |
| 1．2 管壳式换热器通用强度分析方法及相关理论概述 | 第12-25页 |
| 1．2．1 概述 | 第12-13页 |
| 1．2．2 管壳式换热器的基本结构 | 第13-14页 |
| 1．2．3 管板强度分析理论概述 | 第14-17页 |
| 1．2．4 弹性基础上多孔当量实心园板理论的发展 | 第17-23页 |
| 1．2．5 我国的管壳式换热器设计规范 | 第23-25页 |
| 1．3 换热器的有限元分析设计 | 第25-28页 |
| 1．3．1 有限元方法概述 | 第26-27页 |
| 1．3．2 有限元方法在换热器结构分析中的应用 | 第27-28页 |
| 1．4 本课题的背景和主要研究内容 | 第28-36页 |
| 1．4．1 换热器原始设计图纸和主要技术指标 | 第28-30页 |
| 1．4．2 目前该领域的主要研究成果 | 第30-35页 |
| 1．4．3 本文的主要研究内容 | 第35-36页 |
| 小结 | 第36-37页 |
| 第2章 固定管板式换热器结构温度场分析 | 第37-47页 |
| 2．1 温度场分析理论 | 第37-40页 |
| 2．1．1 热传导问题的基本方程 | 第37-39页 |
| 2．1．2 有限元格式 | 第39-40页 |
| 2．2 换热器结构温度场问题的描述 | 第40-41页 |
| 2．3 结构温度场的估算 | 第41-43页 |
| 2．4 换热器温度场的有限元分析模型 | 第43-45页 |
| 2．4．1 边界条件 | 第43-44页 |
| 2．4．2 有限元网格的划分 | 第44-45页 |
| 2．5 温度场计算结果分析 | 第45-46页 |
| 小结 | 第46-47页 |
| 第3章 固定管板式换热器的结构分析及强度校核 | 第47-67页 |
| 3．1 弹性力学有限元法的基本理论 | 第47-49页 |
| 3．2 换热器有限元计算模型讨论 | 第49-51页 |
| 3．2．1 板壳—梁单元模型 | 第49-50页 |
| 3．2．2 全部实体单元模型 | 第50页 |
| 3．2．3 实体—板壳—梁单元模型 | 第50页 |
| 3．2．4 实体—杆单元模型 | 第50-51页 |
| 3．3 换热器结构分析模型 | 第51-55页 |
| 3．3．1 受力模型 | 第51-52页 |
| 3．3．2 材料特性 | 第52页 |
| 3．3．3 有限元网格的划分 | 第52-53页 |
| 3．3．4 管板—换热管不同类型单元的连接处理 | 第53-54页 |
| 3．3．5 载荷及边界条件 | 第54-55页 |
| 3．3．6 换热管泊松效应的处理方法 | 第55页 |
| 3．4 五种工况下的应力分析和强度校核 | 第55-65页 |
| 3．4．1 正常操作工况 | 第57-60页 |
| 3．4．2 壳程液压试验工况 | 第60-62页 |
| 3．4．3 管程液压试验工况 | 第62-65页 |
| 3．4．4 管程进口工况 | 第65页 |
| 3．4．5 蒸气冲洗工况 | 第65页 |
| 3．5 应力分析和强度校核规律 | 第65-66页 |
| 小结 | 第66-67页 |
| 第4章 温度载荷对结构分析的影响 | 第67-79页 |
| 4．1 增加壳体厚度的结构分析和强度校核 | 第67-72页 |
| 4．1．1 正常操作工况 | 第67-69页 |
| 4．1．2 壳程液压试验工况 | 第69-70页 |
| 4．1．3 管程液压试验工况 | 第70-71页 |
| 4．1．4 计算结果的总结分析 | 第71-72页 |
| 4．2 两类载荷对结构分析结果的影响 | 第72-75页 |
| 4．2．1 力的载荷下的结构分析 | 第72-73页 |
| 4．2．2 温度载荷下的结构分析 | 第73-74页 |
| 4．2．3 两类载荷对结构应力影响的比较 | 第74-75页 |
| 4．3 不同管板厚度下换热器的应力分析 | 第75-78页 |
| 4．3．1 力载荷下的应力结果 | 第75-76页 |
| 4．3．2 温度载荷下的应力结果 | 第76-77页 |
| 4．3．3 全部载荷下的应力结果 | 第77-78页 |
| 小结 | 第78-79页 |
| 第5章 换热器结构的设计改进 | 第79-91页 |
| 5．1 换热器结构改进措施 | 第79-84页 |
| 5．1．1 换热管同管板连接的改进 | 第79-80页 |
| 5．1．2 减少管板厚度的改进方案 | 第80-82页 |
| 5．1．3 管板-壳体连接结构的改进 | 第82-83页 |
| 5．1．4 增加筋板的改进 | 第83-84页 |
| 5．2 改进后换热器的应力分析和强度校核 | 第84-88页 |
| 5．2．1 正常操作工况 | 第85-86页 |
| 5．2．2 壳程液压试验工况 | 第86-87页 |
| 5．2．3 管程液压试验工况 | 第87-88页 |
| 5．3 三种方案的比较 | 第88-89页 |
| 小结 | 第89-91页 |
| 第6章 考虑壳体-管板温差的强度计算公式 | 第91-109页 |
| 6．1 强度计算公式推导 | 第91-100页 |
| 6．1．1 管板部分的计算公式 | 第92-95页 |
| 6．1．2 壳体部分的计算公式 | 第95-99页 |
| 6．1．3 管板-壳体连接处的变形协调方程 | 第99-100页 |
| 6．2 算例 | 第100-108页 |
| 6．2．1 解析解结果 | 第101-103页 |
| 6．2．2 有限元数值计算结果 | 第103-108页 |
| 小结 | 第108-109页 |
| 第7章 U形管式换热器的管板应力分析 | 第109-127页 |
| 7．1 换热器E-1103的设计图纸和主要技术指标 | 第109-111页 |
| 7．2 结构分析模型 | 第111-113页 |
| 7．2．1 受力模型和边界条件 | 第111-112页 |
| 7．2．2 材料特性 | 第112页 |
| 7．2．3 有限元网格的划分 | 第112-113页 |
| 7．3 四种工况下的应力分析和强度校核 | 第113-125页 |
| 7．3．1 设计工况Ⅰ | 第113-117页 |
| 7．3．2 设计工况Ⅱ | 第117-119页 |
| 7．3．3 壳程液压试验工况 | 第119-122页 |
| 7．3．4 管程液压试验工况 | 第122-125页 |
| 7．4 应力分析和强度校核规律 | 第125页 |
| 小结 | 第125-127页 |
| 第8章 结论与展望 | 第127-131页 |
| 8．1 总结 | 第127-129页 |
| 8．2 展望 | 第129-131页 |
| 参考文献 | 第131-139页 |
| 附录 | 第139-140页 |
| 致谢 | 第140页 |