【正文】 誤差，取20%，得到：　　GB150取穩(wěn)定安全系數(shù)m＝3，得到：　　注意：GB150球殼總的穩(wěn)定安全系數(shù)為15。　　邊緣應(yīng)力的影響考慮封頭筒體連接處的幾何不連續(xù)：內(nèi)壓下在封頭邊界上產(chǎn)生橫剪力Q和彎矩M，在封頭與圓筒連接附近的封頭上產(chǎn)生局部薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。實驗得到封頭上最大應(yīng)力發(fā)生部位、方向、及大小隨a/b的變化　　　?。骸　∪齻€階段：　　1＜a/b≤　?。糰/b≤　　＜a/b　　　　3）球冠形封頭　?。?0176。無折邊錐殼　　大端無折邊錐殼結(jié)構(gòu)的適用條件：α≤30176?！　　　　　　　注：相當(dāng)于將過渡段與錐殼的連接看成是蝶形封頭過渡段與球冠部分的連接　　－小端過渡段厚度：　　 封頭　　 平蓋彌補(bǔ)因開孔造成的殼體強(qiáng)度削弱；　　圓形、長短徑比小于2的橢圓形和長圓形；　　4）GB150適用的開孔范圍：　　　　 開孔補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)型式及適用條件　　1）開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)型式1－補(bǔ)強(qiáng)圏補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)遵循的條件殼體名義厚度δn≤38mm　　若條件許可，推薦以厚壁接管代替補(bǔ)強(qiáng)圈進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。　　 開孔邊緣的應(yīng)力及其補(bǔ)強(qiáng)準(zhǔn)則□安定性原理出發(fā)，防止結(jié)構(gòu)垮塌　　□峰值應(yīng)力只涉及靜力強(qiáng)度，不考慮峰值應(yīng)力問題（不適用疲勞容器）　　對二次應(yīng)力的安定性問題，通過限制開孔范圍進(jìn)行控制　　 等面積法開孔補(bǔ)強(qiáng)　　1）本質(zhì)上是一種經(jīng)驗方法，無法在理論上證明其必然能保證開孔處結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度要求。　　　　4）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍及補(bǔ)強(qiáng)面積－按圖中矩形WXYZ范圍確定　　　　 圓筒徑向接管開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計的分析法　　a）適用范圍　　1）適用于內(nèi)壓作用下具有單個徑向接管的圓筒，當(dāng)圓筒具有兩個或兩個以上開孔時，相鄰兩開孔邊緣的間距不得小于2；　　2）圓筒、接管或補(bǔ)強(qiáng)件的材料，其標(biāo)準(zhǔn)室溫屈服強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值之比ReL/Rm≤；　　3）接管或補(bǔ)強(qiáng)件與殼體應(yīng)采用截面全熔透焊縫，從而確保補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性；　　4）對圓筒或接管進(jìn)行整體補(bǔ)強(qiáng)，應(yīng)滿足補(bǔ)強(qiáng)范圍尺寸（自接管、圓筒交線至補(bǔ)強(qiáng)區(qū)邊緣的距離：對于圓筒l＞標(biāo)準(zhǔn)容器法蘭的最大允許工作壓力應(yīng)按JB/T 4700的表6和表7確定。確定螺栓材料、規(guī)格、數(shù)量；　　這些都非常值得重視和深入研究?！　? 分析設(shè)計——應(yīng)力分類法　　 基本思想　　 應(yīng)力強(qiáng)度計算　　 應(yīng)力強(qiáng)度許用極限這種方法仍是現(xiàn)今設(shè)計規(guī)范的主流。結(jié)構(gòu)的不確定性：　　經(jīng)濟(jì)性：競爭性、安全性　　3）分析設(shè)計方法這就是應(yīng)力分析設(shè)計的總體思想?！　∪毡镜腏IS 8250規(guī)范（即“壓力容器構(gòu)造另一標(biāo)準(zhǔn)”）在1983年生效。即“以應(yīng)力分析為基礎(chǔ)的設(shè)計”，簡稱“分析設(shè)計”（Design by Analysis）?！　　　〉簧婕胺秶鷺O小的局部，不會造成容器過度變形?！　》治鲈O(shè)計法——按這種設(shè)計思想進(jìn)行容器設(shè)計時必先進(jìn)行詳細(xì)的應(yīng)力分析，將各種外載荷或變形約束產(chǎn)生的應(yīng)力分別計算出來，然后進(jìn)行應(yīng)力分類，再按不同的設(shè)計準(zhǔn)則來限制，保證容器在使用期內(nèi)不發(fā)生各種形式的失效，這就是以應(yīng)力分析為基礎(chǔ)的設(shè)計方法。沿厚度的變化可以是線性的，也可以不是線性的。通常法向應(yīng)力沿部件厚度的分布是不均勻的，可將法向應(yīng)力視為由兩種成分組成，一是均勻分布的成分，該截面厚度應(yīng)力的平均值（即為薄膜應(yīng)力）；另一是沿截面厚度各點而變化的成分，可能是線性的，也可能是非線性的。復(fù)雜應(yīng)力：三向或二向應(yīng)力；　　　　6）設(shè)計應(yīng)力強(qiáng)度Sm：應(yīng)力強(qiáng)度的許用基準(zhǔn)值　　除螺栓材料外鋼材；　　　　螺柱材料（JB 4732表3－2）：　　對用奧氏體不銹鋼材制成的部件，根據(jù)使用部件，對允許有微量永久變形的部件：　　　　7）塑性：材料中應(yīng)力超過曲阜極限后發(fā)生于時間無關(guān)的不可恢復(fù)的變形?！　?yīng)力分類法一　　如此多次循環(huán)則反復(fù)出現(xiàn)拉伸屈服和壓縮屈服，則可能引起塑性疲勞，結(jié)構(gòu)便處于不安定狀態(tài)?！　∨c此對應(yīng)的虛擬應(yīng)力σ1正好為2σy，因此σ1包括壓力、支座反力、管道推力等　　　　　?、谟刹贿B續(xù)效應(yīng)引起的不連續(xù)應(yīng)力　　　　③由溫差產(chǎn)生的熱應(yīng)力　　　　　　2）應(yīng)力導(dǎo)出的方法　　例：遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)不連續(xù)處，通過外載和內(nèi)力間的平衡關(guān)系導(dǎo)出，平衡機(jī)械載荷必須的；容器總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)處，如圓筒和封頭連接處，為保持二者間的幾何連續(xù)性，需要由變形協(xié)調(diào)條件導(dǎo)出邊緣應(yīng)力；　　二者導(dǎo)出方法不同，應(yīng)力性質(zhì)也不同，對容器失效的影響也不同　　3）應(yīng)力的分布：是總體范圍還是局部范圍的。沿壁厚均勻分布的薄膜應(yīng)力；　　　　具有“非自限性”特征：　　　　2）二次應(yīng)力P（Secondary stress）：由相鄰部件的約束或結(jié)構(gòu)的自身約束所引起的法向應(yīng)力或切應(yīng)力。結(jié)構(gòu)上的小半徑過渡圓角、部分未焊透及咬邊、裂紋等缺陷處均有應(yīng)力集中，均存在附加在一次與二次應(yīng)力之上的峰值應(yīng)力?！　?）總結(jié)　　JB 4732 表5－1應(yīng)力種類一次應(yīng)力二次應(yīng)力峰值應(yīng)力總體薄膜局部薄膜彎曲說明（例子見表4－1）沿實心截面的平 均一次應(yīng)力。僅由機(jī)械載荷引 起的和離實心截面形心的距離成正比 的一次應(yīng)力分量。不包括局部應(yīng)力集中（1）因應(yīng)力集中（缺 口）而加到一次或二次 應(yīng)力上的增量。部位B 處于幾何不連續(xù)區(qū)、SⅢ、SⅢ　　　　謝謝大家！40 / 40?！　　Ⅴ、SⅤ部位C 接管根部　　　　 應(yīng)力強(qiáng)度計算　　1）應(yīng)力分量歸類　　將各種載荷組合（JB　4732 表3－3）作用下的各應(yīng)力分量，分別按Pm、PL、Pb、Q及F歸為5類；　　2）各類別按應(yīng)力分量疊加，得到5組應(yīng)力分量（每組6個）；5組為：Pm組、PL組、PL＋ Pb部位A 遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)域僅由機(jī)械載荷引起的為滿足結(jié)構(gòu)連續(xù)所需要的自平衡應(yīng)力。僅由機(jī)械載荷引 起的沿任意實心截面的平均應(yīng)力。特點：高度的局部性，可能引起疲勞或脆斷?；咎卣魇蔷哂小白韵扌浴保骸　⊥搀w與端蓋的連接；　　厚壁容器內(nèi)外壁存在溫差；　　　　3）峰值應(yīng)力F（Peak stress）：由局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)和局部熱應(yīng)力的影響而疊加到一次加二次應(yīng)力之上的應(yīng)力增量。一次總體薄膜應(yīng)力巧Pm；一次局部薄膜應(yīng)力矸PL；　　一次應(yīng)力P也稱“基本應(yīng)力”。薄膜應(yīng)力對容器失效所構(gòu)成的危險比彎曲應(yīng)力、非線性應(yīng)力分量大?！　±簤毫?；　　接管力；　　3）應(yīng)力的分布：沿壁厚的分布是均勻的、線性的或非線性的。　　　　　　　　引起的應(yīng)力分布：　　　　　　 應(yīng)力分類的依據(jù)；安定與不安定的界限?！　　　、讦?＞2σy；　　塑性區(qū)內(nèi)的彈性名義應(yīng)力超過兩倍屈服強(qiáng)度值后，卸載時從B點沿BG線下降，由于約束而產(chǎn)生反向壓縮屈服而達(dá)到D點。卸載時沿BC線下降?！　　　　　?）應(yīng)力強(qiáng)度（Stress intensity）：即“組合應(yīng)力當(dāng)量強(qiáng)度”，　　復(fù)雜應(yīng)力的當(dāng)量強(qiáng)度，是按所采用的強(qiáng)度理論對復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)組合為與單向應(yīng)力可資比較的當(dāng)量應(yīng)力。分析設(shè)計的彎曲應(yīng)力是指線性的?！　?基本概念　　1）薄膜應(yīng)力（Membrane stress）：是沿截面厚度均勻分布的應(yīng)力成分，其等于沿所考慮截面厚度的應(yīng)力平均值。在交變載荷作用下，這種應(yīng)力再疊加上壓力載荷的應(yīng)力及不連續(xù)應(yīng)力會使容器出現(xiàn)疲勞裂紋，主要危害是導(dǎo)致疲勞失效?！　　　?nèi)壓產(chǎn)生的應(yīng)力使容器在總體范圍內(nèi)發(fā)生彈性失效或塑性失效，即膜應(yīng)力可使筒體屈服變形，以致爆破?！　≈袊娜萜鞣治鲈O(shè)計規(guī)范于1995年以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的形式正式公布，稱為“JB 4732鋼制壓力容器——分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)”?！　?968年ASME規(guī)范第Ⅷ卷“壓力容器”正式分為兩冊，第一冊（ASMEⅧ—1）為傳統(tǒng)的規(guī)則設(shè)計（Design by Rules）規(guī)范，第二冊（ASMEⅧ—2）即為“分析設(shè)計”規(guī)范（Design by Analysis）?！　?yīng)從產(chǎn)生應(yīng)力的原因、作用的部位及對失效的影響幾方面將容器中的應(yīng)力進(jìn)行合理的分類，形成了“應(yīng)力分類”的概念和相應(yīng)的工程設(shè)計方法。所考慮載荷的不完整性：周期性載荷、熱載荷、局部載荷　　但應(yīng)當(dāng)看到，這種設(shè)計方法對容器中的某些應(yīng)力，例如結(jié)構(gòu)不連續(xù)應(yīng)力，開孔接管部位的集中應(yīng)力等并不逐一進(jìn)行強(qiáng)度校核，特別是當(dāng)載荷（壓力或溫度）有交變可能引起結(jié)構(gòu)的疲勞失效時也未對這些應(yīng)力進(jìn)行安全性校核。　　以上所述的容器設(shè)計方法都基于彈性失效設(shè)計準(zhǔn)則，將容器中最大應(yīng)力限制在彈性范圍內(nèi)可保證安全?！　?應(yīng)力分類的依據(jù)如設(shè)計規(guī)范不明，可參照我國相應(yīng)的規(guī)范；　　，按照同類材料的最低強(qiáng)度值進(jìn)行強(qiáng)度校核；　　，參照原設(shè)計規(guī)定選取；　　，作為強(qiáng)度校核的壁厚；　?。ūO(jiān)控）使用壓力；　　，低溫壓力容器取常溫；　　；　　塔、球罐等設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)度校核時，還應(yīng)當(dāng)考慮風(fēng)載荷、地震載荷等附加載荷。進(jìn)行應(yīng)力校核；　　針對防止密封失效所提出的限定各種泄漏率的密封設(shè)計方法是非常有特色的?！　?）螺栓法蘭的設(shè)計內(nèi)容　　法蘭標(biāo)準(zhǔn)主要是按工程使用經(jīng)驗進(jìn)行編制，當(dāng)選用標(biāo)準(zhǔn)法蘭時，不必按Waters法進(jìn)行強(qiáng)度校核；　　　　錐殼開孔同圓筒；凸形封頭開孔，一律取長徑?！醴乐蛊谄茐摹　?）等面積法的補(bǔ)強(qiáng)準(zhǔn)則補(bǔ)強(qiáng)開孔局部截面的拉伸強(qiáng)度　　采用整體補(bǔ)強(qiáng)的條件（之一）：　　低合金鋼的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值Rm＜540Mpa　　凸形封頭或球殼開孔的最大允許直徑dop≤Di/2；　　　　2）GB150中關(guān)于開孔補(bǔ)強(qiáng)計算所考慮的失效模式是開孔接管結(jié) 構(gòu)在壓力載荷作用下的高應(yīng)力水平而引起的開裂（沒有考慮循環(huán)載荷引起的疲勞破壞）?！　　　　　?）平蓋厚度計算　　平蓋與筒體焊接，或與法蘭焊接通過螺栓與圓筒連接，即結(jié)構(gòu)介于簡支和固支之間，因此結(jié)構(gòu)特征系數(shù)：　　≤K≤。（當(dāng)α＞60