壓寶計劃 : 壓力容器保障計劃

使用 FEM 分析的案例 壓力容器 Nozzle 與桶形殼板有限元素分析   使用 CalculiX CGX 進行梁結構靜力分析 (FEM) 全記錄   有限元素分析法：殼板上大開孔，承受內部壓力/ Large openings in the shell plate to withstand internal pressure   有限元素分析法：殼板上大開孔，承受外部壓力。    Flat Bottom Tank Uplift — FEM Analysis of Hydrotest Deformation   延伸討論 壓力容器分析設計 (DBA) 工作流簡介 : 在壓力容器設計領域， DBA (Design By Analysis, 分析設計) 利用有限元素分析 (FEA) 評估結構強度的方法。以下是結合開源工具鏈的標準化作業程序。 ASME Div.2 FEA 報告真正的證據鏈 ： 為什麼彩色應力圖，不等於合格的 DBA 報告？  

在殼板上開一個超過內徑 510 mm 的孔 使用有限元素分析以了解開孔處在承受內壓時，應力分佈狀況。在 ASME Sec.VIII, Div.1 2019 UG-36 有規定壓力容器設備在殼板及端板上最大可以開孔的尺寸。在內徑 1520 mm 以下的殼板，最大開孔內徑可以到達其殼板內徑的一半，但不得超過 510 mm 。在超過 UG-36 的限制時，需要配合其他的分析手法及法規才能確認開孔處的強度設計是否合於需求。以下是以有限元素分析的方式去驗證設計。 承受內壓   承受外壓

 壓力容器使用的部件在法規中已經有一些規定及要求，然而仍會有一些特殊的狀況會造成其構成無法與法規要求一致，這該如何處理？ 耐壓部件 由於壓力容器種類很多，用途也不少，所以在桶槽的設計上常常會設計出與法規規定不盡相同的部件；尤其是耐壓部件更是需求注意。 一般會注意的部件為端板、桶身、管材及法籣。會造成設計部件會與法規不同的原因： 1. 限制的空間：壓力容器是有使用壽命的，在設備達到使用年限會需求汰舊換新；又因為工廠使用的設備因為使用的年限不同，所以在欲更換之設備與相鄰的設備可移動的空間不足，所以新的設備為達到與原設備功能一致，可能會設計出非法規之部件。 2. 作為攪拌機：攪拌機的馬達會因為內容物的物理性質不同及葉片的造形，會造成基座及桶身有額外的作用力，一般在設計時除了要考慮壓力容器設計需求之外，要再加上新增的作用力分析才能符合設備的使用需求。 3.不同地區或建造法規組合使用的場合：常見的狀況是歐系系統與美系系統的整合環境；不同系統的法蘭接頭、球閥開關或是偵測器等接頭。 設計通例 以上狀況其設計原則為設備使用的材料必需符合其建造法規之要求；即不同建造法規的材質不可以焊接混用，除了是用螺栓件對鎖的部件。法蘭或是管牙口可以依法規的要求設計開發符合配合件的尺寸，唯必須依照法規設定的流程、數據進行設計驗證。若是外形不像是法規要求的設計時，最直接的方法是考慮使用有限元素分析法，以找出元件設計上可能的弱點。在設計非法規規定的承壓部件時一樣需要符合有關於焊接效率、最低金屬溫度 MDMT、材料熱處理要求等規定。開孔補強的分析，若不符合法規之要求，則需要分析補強區域外，另要包焊道的分析；在作有限元素分析時，焊道的深度、喉深及焊道的幾何造形都應建模分析，除非焊道設計已符合法規之要求。 有限元素分析 wiki : 有限元素分析  : 使用有限元素法（英語：Finite element method）分析物理現象，是一種用於求解微分方程組或積分方程組數值解的數值方法。使用的流程分別為 1. 前處理：製作要分析的部件電腦立體模型並生成網格 (mesh 檔)，給予受分析的材質物理性質數據，再設定作用力定位點及其受力種類及大小。 2. 分析處理各網格節點所受的力量大小，它是使用偏微分方程並求取其近似解，以達到分析的結果。3. 後處理：在網格資料分析完後，依其數據資料繪製...

 端板承受外壓時，哪裡應力值最高？ 以內徑 1230 mm 的 10:1 碟形端板，厚度 8 mm 。承受 100 kpa 的外壓。以有限元素分析法去研究端板上哪一個區域產生的應力值最高？下圖是運算結果，其顯示碟形端板在球面及圓桶直部中的過渡圓角處所產生的應力值最高。所以以此圖可以了解壓力容器建造法規才會規定端板等圓角過度區的幾何條件。

分析低碳鋼同時受側邊 100N 及上側 20N 時變形狀況。  

 樑長 150 mm，寬 2.5 mm，高 5 mm。一端固定，在自由端施加 5 N 的力。材料的楊式模數 E=70 Ga，蒲松比為 0.0 。