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   大型真空炉炉门结构复杂，尺寸变化大，且载荷工况恶劣，按常规方法进行设计分析较为困难。目前多采用有限元法进行设计分析[1,2]，原晓刚等[3]采用壳单元研究了外压圆柱壳体容器稳定性问题。壳单元的使用具有一定局限性，无法在危险截面进行厚度方向的应力线性化分析，且厚度较大的局部结构处，无法使用壳单元进行建模。李志刚等[4]采用全实体建模的方法，研究了水下分离器结构总体塑性变形。而大型设备FEM建模时，采用全实体单元会导致网格数量过多，计算资源消耗大。当设备结构复杂时，还会给模型的建立带来较大困难。

    针对上述问题，本文以某型号卧式真空炉炉门组件为研究载体，结合其实体、薄壁组合的结构特点，采用体-壳组合模型、全实体模型两种不同建模方法对其进行仿真分析。体-壳组合模型建立时，门体法兰与内、外封头连接区域附近的封头及法兰采用实体单元建模，其余部分采用壳单元建模。通过此种方式建立模型，有利于模拟仿真封头与法兰连接处应力集中等真实情况。但体、壳单元节点自由度不同[5]，建模时需解决体-壳单元在连接界面处节点自由度匹配问题。谢最伟等[6,7]运用刚度叠加法和MPC法对体-壳组合模型进行了仿真分析，并且与全实体单元模型进行对比，得到较为理想的模拟结果，但并未进行相应的实验验证。

    本文将分别采用体-壳组合模型与全实体模型两种不同建模方法研究真空炉炉门应力状态分布。同时利用电测法进行应力测试实验。将结果进行对比分析，以验证体-壳单元组合建模方法在此类真空炉炉门仿真分析上的可行性和精确性。1 有限元仿真分析1.1 几何模型及材料参数本文所研究真空炉炉门由内、外封头、门体法兰等焊接而成。炉门内、外封头为JB/T4746EHA型碟形封头，公称直径分别为φ1200mm、φ1300mm，壁厚分别为16mm、8mm，真空炉常规工况下，在炉门内、外封头之间通入绝对压力0.25MPa冷却水后，将进行抽真空处理，炉内极限真空度为5Pa。真空炉炉门组件几何模型如图1所示。1.门体法兰；2.水嘴；3.炉门外封头；4.炉门内封头；5.极限真空；6.炉门吊耳；7.冷却水图1   几何模型图炉门内、外封头所用制造材料为Q235B，门体法兰为Q345。材料力学性能参数[8,9]如表1所示，ρ为材料密度，E为弹性模量，σ0.2为屈服强度，σb为强度极限，μ为泊松比。