大型立式原油储罐有限元分析：接触模拟与罐底基础交互

"基于罐底接触模拟的大型立式原油储罐有限元分析" 在石油行业中，大型立式原油储罐是存储和运输原油的关键设备。本文着重探讨了如何利用有限元分析方法，特别是通过接触模拟技术，来研究这类储罐在实际工作条件下的结构性能。文章由赵继成、段成红、赵慧磊和钱才富等人撰写，发表于2008年11月的《石油化工设备》杂志，展示了在50000立方米容积的大型原油储罐水压试验下的有限元分析成果。 在建立储罐的有限元模型时，研究人员采用了ANSYS这一广为认可的工程仿真软件。他们特别关注了罐底与地基之间的相互作用，这是储罐稳定性及安全性的关键因素。通过接触单元模拟，能够更真实地反映罐底与地基间的复杂力学行为，包括摩擦、变形以及可能的不均匀沉降。 分析结果显示，最大沉降梯度出现在混凝土环墙附近的区域，这可能导致罐底结构的局部变形，从而影响储罐的整体稳定性。此外，底板边缘附近的径向和环向应力显著增大，这可能引起底板的局部应力集中，对罐体结构构成潜在威胁。这些应力分布的非均匀性表明，在设计和建造过程中必须充分考虑地基处理和罐底结构优化。 另一方面，罐壁的最大环向应力出现在中下部，这与通常的预期相符，因为液体压力在罐壁底部较大，并随着高度的上升逐渐减小。然而，研究发现沿罐壁轴向的应力变化并不遵循简单的线性关系，这意味着液柱静压力的影响更为复杂，需要更精确的计算和分析来预测。 文章的关键词包括储罐、立式、接触模拟和有限元分析，这表明其主要研究内容集中在储罐结构分析的新技术和方法上。中图分类号TE972和文献标志码A则表明这是工程技术领域的专业文献，对于石油储运设施的设计、建设和维护具有重要参考价值。 基于罐底接触模拟的有限元分析为大型立式原油储罐的安全评估提供了有力工具，有助于优化设计，预防潜在的结构问题，确保储罐的稳定运行。这种深入的理论研究与实践相结合的方法，对于提升我国石油储罐的工程质量和安全性具有重要意义。