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灭菌器广泛适用于医疗卫生事业，科研，农业等单位，对医疗器械，敷料，玻璃器皿，溶液培养基等进行消毒灭菌，是理想的设备。
厦门精艺兴业科技有限公司拟开发生产G154型灭菌器，因其盖板结构较为特殊，在设计计算过程中难以采用GB150《钢制压力容器》标准进行常规设计计算，以确定其壁厚。因此依照JB4732-95《钢制压力容器——分析设计标准》对其进行数值分析设计。
1灭菌器压盖部件结构
灭菌器压盖部件结构示意图
2盖板与压盖板结构
盖板与压盖板结构示意图
3盖板应力数值分析
依据JB4732-95《钢制压力容器——分析设计标准》附录K，采用有限元法对上述盖板进行应力分析设计，由于灭菌锅工作时盖板的固定是依靠压盖板提供，为了更好地反映盖板工作时的状况，因此对盖板进行有限元数值分析时连同压盖板一起进行分析，在分析中忽略了压盖板中一些结构开孔，将其简化为一个实体。
根据模型的结构特点，盖板与压盖板属于轴对称结构，因此分析时可将盖板与压盖板简化为二维问题，取径向为坐标x轴，取结构对称轴为坐标y轴，并以盖板圆弧的圆心为坐标原点。应用ANSYS有限元结构分析程序建立有限元分析模型，压盖板顶部端面节点取y向约束，压盖板对称轴处取x向约束。在盖板内表面作用0.2MPa压力。采用8节点实体元对模型划分单元，共形成4180个节点，1267个单元。
有限元分析模型网格图
经ANSYS有限元结构分析程序计算，得到结构在0.2MPa内压力作用下的位移状况和应力强度分布情况，如图4~7所示
在内压力作用下结构位移变形状况图（位移放大比例为5×106）
在内压力作用下结构von Mises应力强度分布云图
应力强度最大值区域von Mises应力强度分布云纹放大图
应力强度最大点附近区域各节点von Mises应力强度分布情况
由图中可见最大位移值为2.24×10-6m，最大应力强度值为269.749MPa，最大应力强度值发生点坐标为（105.342,449.633），依据JB4732-95标准，该处结构存在总体薄膜不连续，计算所得的应力强度值为一次和二次应力迭加，因此该处应力许用值为3倍材料的许用应力，即3[σ]=3×137MPa=411MPa，可见在0.2MPa内压力作用下灭菌锅盖板最大应力强度小于许用值。
4 结论与建议
由以上计算结果可得出：该灭菌锅盖板壁厚为4mm时，在0.2MPa内压力作用下强度满足要求，在无其因素影响的情况下可安全工作。
为设备安全起见，尚可在样机生产完成时，依据JB4732-95《钢制压力容器——分析设计标准》附录B对整机进行实验应力分析，确定其极限载荷。
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