CN108959766A - 压力容器开孔强度的评估方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力容器开孔强度的评估方法及装置，涉及开孔补强技术领域，针对不在标准尺寸范围内的压力容器开孔进行强度评估，从而有效对压力容器进行开孔补强。所述方法包括：接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数；调用有限元分析程序，将所述压力容器的开孔参数导入至所述有限元分析程序，建立有限元分析模型；根据所述有限元分析模型计算所述压力容器的强度参数；筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。本发明主要用于压力容器开孔强度的评估。

Description

压力容器开孔强度的评估方法及装置

技术领域

本发明涉及开孔补强技术领域，特别是涉及一种压力容器开孔强度的评估方法及装置。

背景技术

压力容器是一种能够承受压力的密闭容器，在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要地位和作用。目前随着国内各种压缩机组流量逐渐增大，相应压力容器设备的规格也逐渐增大，对于部分压力容器，往往对接口的直径非常大，同时也存在各自的特色。

在压力容器的设计制造过程中，工艺要求开孔的情况不可避免。由于开孔破坏了结构的连续性，压力容器在外载荷的作用下，会在开孔附近出现应力集中现象，降低了结构的承载能力，因此，随着开孔的直径逐渐增大，压力容器开孔的补强问题也越来越突出，需要进一步对压力容器开孔强度进行评估，从而根据强度评估结果对压力容器开孔进行补强。

目前，常规压力容器开孔强度的评估方法是基于GB150标准编制的，通过GB150标准对压力容器开孔强度进行评估，然而，该标准对容器开孔尺寸限定在一定范围内，对于大尺寸开孔的压力容器并不适用，使得压力容器开孔强度的评估受到开孔尺寸的限制，无法有效进行压力容器的开孔补强。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种压力容器开孔强度的评估方法及装置，针对不在标准尺寸范围内的压力容器开孔进行强度评估，从而有效对压力容器进行开孔补强。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种压力容器开孔强度的评估方法，该方法包括：

接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数；

调用有限元分析程序，将所述压力容器的开孔参数导入至所述有限元分析程序，建立有限元分析模型；

根据所述有限元分析模型计算所述压力容器的强度参数；

筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。

进一步地，在所述接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数之前，所述方法还包括：

通过导入预先配置的脚本文件，生成评估界面，所述脚本文件中携带有用于强度评估的压力容器开孔参数。

进一步地，所述根据所述有限元分析模型计算所述压力容器的强度参数包括：

根据所述压力容器开孔处的结构特点以及载荷特性设置边界条件，所述边界条件用于在计算强度参数的过程中约束压力容器的移动和转动；

对所述有限元模型施加边界条件，利用施加所述边界条件的有限元分析模型对所述压力容器进行应力分析，计算所述压力容器的强度参数。

进一步地，所述筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估包括：

根据所述预设评估条件查找预设设计准则下各强度参数的极限值；

将所述筛选出符合预设评估条件的强度参数与所述预设设计准则下各强度参数的极限值进行比对，对压力容器开孔强度进行评估，得到不同设计压力下的评估结果。

进一步地，在所述筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估之前，所述方法还包括：

根据不同的评估条件对所述压力容器的强度参数进行分类，得到符合不同评估条件的强度参数。

进一步地，在所述筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估之后，所述方法还包括：

在所述评估界面中实时更新评估结果，所述评估结果为评估所述压力容器开孔强度是否符合要求；

如果所述评估结果为所述压力容器开孔强度符合要求，则存储所述压力容器的强度参数；

如果所述评估结果为所述压力容器开孔强度不符合要求，则返回所述评估界面重新设置压力容器开孔参数。

另一方面，本发明实施例还提供了一种压力容器开孔强度的评估装置，该装置包括：

接收单元，用于接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数；

建立单元，用于调用有限元分析程序，将所述压力容器的开孔参数导入至所述有限元分析程序，建立有限元分析模型；

计算单元，用于根据所述有限元分析模型计算所述压力容器的强度参数；

评估单元，用于筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。

进一步地，所述装置还包括：

生成单元，用于在所述接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数之前，通过导入预先配置的脚本文件，生成评估界面，所述脚本文件中携带有用于强度评估的压力容器开孔参数。

进一步地，所述计算单元包括：

设置模块，用于根据所述压力容器开孔处的结构特点以及载荷特性设置边界条件，所述边界条件用于在计算强度参数的过程中约束压力容器的移动和转动；

计算模块，用于对所述有限元模型施加边界条件，利用施加所述边界条件的有限元分析模型对所述压力容器进行应力分析，计算所述压力容器的强度参数。

进一步地，所述评估单元包括：

查找模块，用于根据所述预设评估条件查找预设设计准则下各强度参数的极限值；

评估模块，用于将所述筛选出符合预设评估条件的强度参数与所述预设设计准则下各强度参数的极限值进行比对，对压力容器开孔强度进行评估，得到不同设计压力下的评估结果。

进一步地，所述装置还包括：

分类单元，用于在所述筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估之前，根据不同的评估条件对所述压力容器的强度参数进行分类，得到符合不同评估条件的强度参数。

进一步地，所述装置还包括：

更新单元，用于在所述筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估之后，在所述评估界面中实时更新评估结果，所述评估结果为评估所述压力容器开孔强度是否符合要求；

存储单元，用于如果所述评估结果为所述压力容器开孔强度符合要求，则存储所述压力容器的强度参数；

返回单元，用于如果所述评估结果为所述压力容器开孔强度不符合要求，则返回所述评估界面重新设置压力容器开孔参数。

本发明实施例提供的一种压力容器开孔强度的评估方法及装置，通过调用有限元分析程序，将用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数导入至有限元分析程序，建立有限元分析模型，并通过有限元分析模型计算压力容器的强度参数，进一步筛选出符合预设评估条件的强度参数作为压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。与现有技术通过GB150标准对压力容器开孔强度进行评估的方法相比，本发明实施例无需考虑压力容器开孔直径大小，利用有限元分析模型计算压力容器的强度参数，进一步对压力容器开孔的强度进行评估，使得压力容器开孔强度评估不受开孔尺寸的限制，从而有效进行压力容器的开孔补强。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种压力容器开孔强度的评估方法流程图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种压力容器开孔强度的评估方法流程图；

图3示出了本发明实施例提供的评估界面中参数设置模块的显示示意图；

图4a示出了本发明实施例提供的一种评估界面中强度评估模块的显示示意图；

图4b示出了本发明实施例提供的另一种评估界面中强度评估模块的显示示意图；

图5示出了本发明实施例提供的一种压力容器开孔强度的评估装置结构示意图；

图6示出了本发明实施例提供的另一种压力容器开孔强度的评估装置结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供一种压力容器开孔强度的评估方法，如图1所示，所述方法包括：

101、接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数。

压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。其在化学工业与石油化学工业中应用最多，主要用于传热、传质、反应等工艺过程，以及贮存、运输有压力的气体或液化气体，另外，在各类专用压缩机以及制冷压缩机的辅机均属压力容器。

对于压力容器这种承压设备设计中，由于特殊的工艺流程要求，有时需要有较大的开孔接管。容器大开孔不可避免的会在开孔边缘形成比较复杂的应力状态，其操作安全将受到严重威胁，必须对开孔强度进行评估，进而选取合适的补强方式。

其中，压力容器开孔参数包括压力容器开孔的设计参数以及压力容器开孔的分析参数，压力容器开孔的设计参数可以是端板外径、开孔长度、孔中心基准距离、内压值等参数，压力容器开孔的分析参数可以是内压值、各单元尺寸等参数，本发明实施例对上述压力容器开孔参数不进行限定。

为了而方便使用者操作，用户可以通过评估界面设置压力容器的开孔参数，这里的评估界面中包括多个操作模块，每个操作模块可以实现不同的功能，如参数设置模块用于将用户输入的压力容器开孔参数进行参数化设置，三维模型展示模块用于根据用户输入的参数创建三维模型进行展示，以便于更直观的展示压力容器，具体操作模块数量以及各操作模块实现功能不进行限定。

对于本发明实施，压力容器开孔参数相当于压力容器在实际使用过程中的尺寸参数，由于不同压力容器的尺寸参数各有差异，为了便于用户后续查询，可以根据设置的压力容器开孔参数预先建立压力容器的尺寸文件夹，并且将压力容器的尺寸文件夹命名为压力容器编号，例如将压力容器a的尺寸文件夹命名为a_8091，这里的压力容器编号相当于压力容器的标识信息，不同压力容器对应不同的尺寸文件夹，从而便于使用者根据压力容器的标识信息进行查阅。

102、调用有限元分析程序，将所述压力容器的开孔参数导入至所述有限元分析程序，建立有限元分析模型。

由于压力容器开孔接管处是应力分布比较复杂的部位，也是分析设计者普遍关注的应力集中区域，为了研究开孔接管处的应力分布问题，需要建立有限元分析模型进行计算。

其中，有限元分析主要是通过专用软件构建有限元分析模型来进行计算，该软件主要是基于弹性应力以及塑性失效准则对应力进行分类设计。具体方法原理可以为线性化处理危险的截面，从而判断压力容器开孔附近的薄膜应力以及整个壳体的应力是否达到强度要求。

103、根据所述有限元分析模型计算所述压力容器的强度参数。

对于本发明实施例，有限元分析模型具体是通过模拟分析压力容器在不同强度作载荷作用下的响应，具体可以根据给定的应力处理线，自动计算出薄膜、弯曲和峰值等各类应力的强度，进一步对比不同强度作用下的效果并计算压力容器的强度参数。

需要说明的是，根据应力的性质、影响范围以及分布状况可以将应力分类为一次应力、二次应力和峰值应力，在对压力容器进行应力分析以及应力分类之后，需要采用适合的设计准则对不同性质的应力给予不同的限制条件，以免施加应力超过极限强度后导致安全容器无法承载，从而保证压力容器的安全。

例如，当采用线处理法进行计算压力容器的强度参数时，可以将压力容器危险截面上各应力分量沿应力分布线进行均匀化和线性化处理，并将得到沿应力分布线的平均应力(薄膜应力)、线性应力(弯曲应力)和应力的非线性部分，再根据应力对容器失效所起作用的大小分为一次总体薄膜应力、一次局部薄膜应力、一次弯曲应力和峰值应力，并计算出不同应力类型以及其组合的应力强度，也就是压力容器的强度参数。

由于不同应力分类准则能够计算出不同应力类型的强度参数，而对于压力容器开孔施压过程中，一次总体薄膜应力、一次弯曲应力、一次局部薄膜应力以及二次弯曲应力都会对内压作用产生影响，

104、筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。

对于本发明实施例，不同评估条件下压力容器的强度参数对应的标准也有所不同，所侧重的强度参数有所不同，例如，GB150标准下适用的设计压力与JB4732标准下适用的设计压力有所不同，JB4732标准下允许采用较高的设计压力强度，在相同设计条件下，压力容器厚度可以减薄，重量可以减轻。因此，采用哪些强度参数来对压力容器开孔强度进行评估需要根据压力容器所选的评估标准具体考虑。

例如，评定准则为将一次局部薄膜应力和一次加二次应力进行评定，则筛选最大等效应力、一次局部薄膜应力、一次加二次应力等强度参数对压力容器开孔的强度进行评定。

作为压力容器强度的一个薄弱环节，应该充分提升大开孔压力容器补强结构的强度可靠性，在设计压力容器开孔补强结构时，应预先对压力容器开孔强度进行评估，本发明实施例中，通过筛选出符合预设评估条件的强度参数作为压力容器开孔强度的评估参数，以便根据不同应力分类的评估标准对压力容器开孔强度进行评估。

本发明实施例提供的一种压力容器开孔强度的评估方法，通过调用有限元分析程序，将用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数导入至有限元分析程序，建立有限元分析模型，并通过有限元分析模型计算压力容器的强度参数，进一步筛选出符合预设评估条件的强度参数作为压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。与现有技术通过GB150标准对压力容器开孔强度进行评估的方法相比，本发明实施例无需考虑压力容器开孔直径大小，利用有限元分析模型计算压力容器的强度参数，进一步对压力容器开孔的强度进行评估，使得压力容器开孔强度评估不受开孔尺寸的限制，从而有效进行压力容器的开孔补强。

进一步地，本发明实施例提供另一种压力容器开孔强度的评估方法，具体的压力容器开孔强度的评估方法流程图如图2所示，所述方法包括：

201、通过导入预先配置的脚本文件，生成评估界面。

其中，预先配置的脚本文件中记录有评估界面中不同操作模块所实现功能的程序代码，通过导入预先配置的脚本文件，生成评估界面，当用户进入评估界面后，可以通过不同功能模块实现相应的功能。

例如，通过参数设置模块输入待评估的压力容器开孔参数，具体参数设置模块可以采用Excel软件开发程序界面，其界面中的表格内可以包括压力容器结构名称、图号、参数类别、参数编号、参数名称、输入值、单位、备注、计算按钮、图示等元素，具体界面显示示意图如图3所示。

对于本发明实施例，通过预先配置的脚本文件还可以实现评估界面中各个操作模块之间的参数传递，使得用户仅通过评估界面内的各个操作模块，可以实现压力容器开孔的强度评估。

202、接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数。

对于本发明实施例，具体压力容器开孔参数的描述参见步骤101，在此不进行赘述。

需要说明的是，为了更直观的展示对压力容器，这里的压力容器开孔参数中包括描述压力容器基本特征的尺寸参数，通过压力容器的尺寸参数可以创建压力容器的三维模型，并在三维模型中标出相应尺寸参数。

203、调用有限元分析程序，将所述压力容器的开孔参数导入至所述有限元分析程序，建立有限元分析模型。

压力容器大开孔接管处分布着复杂的应力，为了有效处理应力分布问题，由于拥有多样的单元考、丰富的材料模型库及差异化的求解器，本发明实施例采用有限元分析程序对压力容器构建有限元分析模型，可以实现对不同问题的有效求解。

对于本发明实施例，采用有限元分析模型可以真实反映出压力容器的应力分布情况，计算精确度更高，并且进一步将压力容器开孔强度的评估结果应用到各种大开孔补强结构中。

204、根据所述压力容器开孔处的结构特点以及载荷特性设置边界条件。

需要说明的是，有限元分析在实际应用过程中有很多因素造成分析的结果偏离实际结果，而边界条件的设定是造成有限元分析误差的重要因素，边界条件设置的越大，压力容器开孔强度的评估结果就越接近真实情况。但是，也会造成有限元分析模型中包含的参数过多，计算困难，消耗时间长，而边界条件设置的越小，与实际产品的偏差就越大，分析产生误差的概率越大。因此，合理设定边界条件是有限元模型分析准确性的保证。

由于压力容器开孔处的结构特点和载荷特性能够反映压力容器各个零部件之间的相互作用以及约束，通常根据压力容器开孔处的结构特点以及载荷特性设置边界条件，这里的边界条件主要包括位移与载荷边界条件，例如，设置位移边界条件如下：在对称截面上施加对称约束，平板边缘施加全约束，设置载荷边界条件如下：平板内表面以及内伸接管外表面施加0.3MPa的压力，在内伸接管端面施加由内压引起的等效接管载荷4.5MPa，本发明实施例对边界条件不进行限定，具体可以根据压力容器开孔处的结构特点和载荷特性的实际情况进行确定。

205、对所述有限元模型施加边界条件，利用施加所述边界条件的有限元分析模型对所述压力容器进行应力分析，求取各类应力强度。

对于本发明实施例，对有限元模型施加边界条件的目的是了解压力容器在载荷作用下开孔边缘的应力分布规律及应力集中系数，随着载荷的继续增加，对压力容器进行应力分析，求取各类应力强度。

206、根据不同的评估条件对所述压力容器的强度参数进行分类，得到符合不同评估条件的强度参数。

由于不同压力容器的强度参数对应的应力性质、影响范围及分布状态有所不同，因此在对压力容器开孔强度进行评估之前，根据不同评估条件对压力容器强度参数进行分类，以便于对不同性质的应力予以不同的评估条件。

207、根据所述预设评估条件查找预设设计准则下各强度参数的极限值。

对于本发明实施例，在对压力容器开孔强度进行应力分析以及应力分类之后，需要通过适合压力容器的预设设计准则对各类应力强度进行评估，以保证压力容器的安全。

这里的预设设计准则中记载有不同强度参数的评估条件，例如一次总体薄膜应力强度的限制条件，一次局部薄膜应力强度的限制条件等，这里对预设评估条件不进行限定。

208、将所述筛选出符合预设评估条件的强度参数与所述预设设计准则下各强度参数的极限值进行比对，对压力容器开孔强度进行评估，得到不同设计压力下的评估结果。

对于本发明实施例，当预设设计准则中记录的强度参数超过评估条件中限制的数值，则说明压力容器存在安全隐患，评估无法通过。

209、在所述评估界面中实时更新评估结果。

其中，所述评估结果为评估压力容器开孔强度是否符合要求，具体可以当程序开始在后台开启计算，在计算结果区域显示更新，表示程序正在更新计算，待程序计算完毕，自动将计算结果返回到结果区域，并且在评估界面中可以以表格形式显示出压力容器各个评估结果项名称、数值以及单位等，并且显示强度是否满足要求。

210a、如果所述评估结果为所述压力容器开孔强度符合要求，则存储所述压力容器的强度参数。

如果压力容器开孔强度符合要求，则说明在该载荷强度下压力容器可以满足设计要求，进一步存储压力容器的强度参数，根据压力容器的强度参数对压力容器进行补强设计。

具体界面显示示意图如图4a所示，图4a中显示为水箱应力的评估，具体包括了水箱应力各个结果项、数值以及单位，并且附带结果评定为满足。

与步骤210a对应的有步骤210b、如果所述评估结果为所述压力容器开孔强度不符合要求，则返回所述评估界面重新设置压力容器开孔参数。

如果压力容器强度不符合要求，则说明在该强度下压力容器无法满足设计要求，进一步返回评估界面重新设置压力容器的开孔参数。

具体界面显示示意图如图4b所示，图4b中显示为水箱应力的评估，具体包括了水箱应力各个结果项、数值以及单位，并且附带结果评定为不满足。

本发明实施例的另一种压力容器开孔强度的评估方法，通过调用有限元分析程序，将用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数导入至有限元分析程序，建立有限元分析模型，并通过有限元分析模型计算压力容器的强度参数，进一步筛选出符合预设评估条件的强度参数作为压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。与现有技术通过GB150标准对压力容器开孔强度进行评估的方法相比，本发明实施例无需考虑压力容器开孔直径大小，利用有限元分析模型计算压力容器的强度参数，进一步对压力容器开孔的强度进行评估，使得压力容器开孔强度评估不受开孔尺寸的限制，从而有效进行压力容器的开孔补强。

为了实现上述方法实施例，本实施例提供一种与上述方法实施例对应的装置实施例，如图5所示，其示出了一种压力容器开孔强度的评估装置，该装置可以包括：

接收单元31，可以用于接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数；

建立单元32，可以用于调用有限元分析程序，将所述压力容器的开孔参数导入至所述有限元分析程序，建立有限元分析模型；

计算单元33，可以用于根据所述有限元分析模型计算所述压力容器的强度参数；

评估单元34，可以用于筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。

本发明实施例提供的一种压力容器开孔强度的评估装置，通过调用有限元分析程序，将用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数导入至有限元分析程序，建立有限元分析模型，并通过有限元分析模型计算压力容器的强度参数，进一步筛选出符合预设评估条件的强度参数作为压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。与现有技术通过GB150标准对压力容器开孔强度进行评估的方法相比，本发明实施例无需考虑压力容器开孔直径大小，利用有限元分析模型计算压力容器的强度参数，进一步对压力容器开孔的强度进行评估，使得压力容器开孔强度评估不受开孔尺寸的限制，从而有效进行压力容器的开孔补强。

进一步地，如图6所示，本发明实施例提供了另一种压力容器开孔强度的评估装置，所述装置还包括：

生成单元35，可用于在所述接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数之前，通过导入预先配置的脚本文件，生成评估界面，所述脚本文件中携带有用于强度评估的压力容器开孔参数；

分类单元36，可以用于在所述筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估之前，根据不同的评估条件对所述压力容器的强度参数进行分类，得到符合不同评估条件的强度参数；

更新单元37，可以用于在所述筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估之后，在所述评估界面中实时更新评估结果，所述评估结果为评估所述压力容器开孔强度是否符合要求；

存储单元38，可以用于如果所述评估结果为所述压力容器开孔强度符合要求，则存储所述压力容器的强度参数；

返回单元39，可以用于如果所述评估结果为所述压力容器开孔强度不符合要求，则返回所述评估界面重新设置压力容器开孔参数。

进一步地，所述计算单元33包括：

设置模块331，可以用于根据所述压力容器开孔处的结构特点以及载荷特性设置边界条件，所述边界条件用于在计算强度参数的过程中约束压力容器的移动和转动；

计算模块332，可以用于对所述有限元模型施加边界条件，利用施加所述边界条件的有限元分析模型对所述压力容器进行应力分析，计算所述压力容器的强度参数。

进一步地，所述评估单元34包括：

查找模块341，可以用于根据所述预设评估条件查找预设设计准则下各强度参数的极限值；

评估模块342，可以用于将所述筛选出符合预设评估条件的强度参数与所述预设设计准则下各强度参数的极限值进行比对，对压力容器开孔强度进行评估，得到不同设计压力下的评估结果。

本发明实施例的另一种压力容器开孔强度的评估装置，通过调用有限元分析程序，将用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数导入至有限元分析程序，建立有限元分析模型，并通过有限元分析模型计算压力容器的强度参数，进一步筛选出符合预设评估条件的强度参数作为压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。与现有技术通过GB150标准对压力容器开孔强度进行评估的方法相比，本发明实施例无需考虑压力容器开孔直径大小，利用有限元分析模型计算压力容器的强度参数，进一步对压力容器开孔的强度进行评估，使得压力容器开孔强度评估不受开孔尺寸的限制，从而有效进行压力容器的开孔补强在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及系统中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，系统和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一种数据存储的方法及系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种压力容器开孔强度的评估方法，其特征在于，包括：

接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数；

调用有限元分析程序，将所述压力容器的开孔参数导入至所述有限元分析程序，建立有限元分析模型；

根据所述有限元分析模型计算所述压力容器的强度参数；

筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数之前，所述方法还包括：

通过导入预先配置的脚本文件，生成评估界面，所述脚本文件中携带有用于强度评估的压力容器开孔参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述有限元分析模型计算所述压力容器的强度参数包括：

根据所述压力容器开孔处的结构特点以及载荷特性设置边界条件，所述边界条件用于在计算强度参数的过程中约束压力容器的移动和转动；

对所述有限元模型施加边界条件，利用施加所述边界条件的有限元分析模型对所述压力容器进行应力分析，计算所述压力容器的强度参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估包括：

根据所述预设评估条件查找预设设计准则下各强度参数的极限值；

将所述筛选出符合预设评估条件的强度参数与所述预设设计准则下各强度参数的极限值进行比对，对压力容器开孔强度进行评估，得到不同设计压力下的评估结果。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估之前，所述方法还包括：

根据不同的评估条件对所述压力容器的强度参数进行分类，得到符合不同评估条件的强度参数。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估之后，所述方法还包括：

在所述评估界面中实时更新评估结果，所述评估结果为评估所述压力容器开孔强度是否符合要求；

如果所述评估结果为所述压力容器开孔强度符合要求，则存储所述压力容器的强度参数；

如果所述评估结果为所述压力容器开孔强度不符合要求，则返回所述评估界面重新设置压力容器开孔参数。

7.一种压力容器开孔强度的评估装置，其特征在于：包括：

接收单元，用于接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数；

建立单元，用于调用有限元分析程序，将所述压力容器的开孔参数导入至所述有限元分析程序，建立有限元分析模型；

计算单元，用于根据所述有限元分析模型计算所述压力容器的强度参数；

评估单元，用于筛选出符合预设评估条件的强度参数作为所述压力容器开孔强度的评估参数，对压力容器开孔强度进行评估。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

生成单元，用于在所述接收用户通过评估界面设置的压力容器开孔参数之前，通过导入预先配置的脚本文件，生成评估界面，所述脚本文件中携带有用于强度评估的压力容器开孔参数。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：

设置模块，用于根据所述压力容器开孔处的结构特点以及载荷特性设置边界条件，所述边界条件用于在计算强度参数的过程中约束压力容器的移动和转动；

计算模块，用于对所述有限元模型施加边界条件，利用施加所述边界条件的有限元分析模型对所述压力容器进行应力分析，计算所述压力容器的强度参数。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述评估单元包括：

查找模块，用于根据所述预设评估条件查找预设设计准则下各强度参数的极限值；

评估模块，用于将所述筛选出符合预设评估条件的强度参数与所述预设设计准则下各强度参数的极限值进行比对，对压力容器开孔强度进行评估，得到不同设计压力下的评估结果。