【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?！　∵吘墤?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(shí)驗(yàn)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　　　　：　　三個(gè)階段：　　1＜a/b≤　?。糰/b≤　?。糰/b　　　　3）球冠形封頭　　＞60176。無(wú)折邊錐殼　　大端無(wú)折邊錐殼結(jié)構(gòu)的適用條件：α≤30176?！　　　　　　　注：相當(dāng)于將過(guò)渡段與錐殼的連接看成是蝶形封頭過(guò)渡段與球冠部分的連接　　－小端過(guò)渡段厚度：　　 封頭　　 平蓋彌補(bǔ)因開(kāi)孔造成的殼體強(qiáng)度削弱；　　圓形、長(zhǎng)短徑比小于2的橢圓形和長(zhǎng)圓形；　　4）GB150適用的開(kāi)孔范圍：　　　　 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)型式及適用條件　　1）開(kāi)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(kāi)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(wèn)題（不適用疲勞容器）　　對(duì)二次應(yīng)力的安定性問(wèn)題，通過(guò)限制開(kāi)孔范圍進(jìn)行控制　　 等面積法開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)　　1）本質(zhì)上是一種經(jīng)驗(yàn)方法，無(wú)法在理論上證明其必然能保證開(kāi)孔處結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求?！　　　?）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(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的分析法　　a）適用范圍　　1）適用于內(nèi)壓作用下具有單個(gè)徑向接管的圓筒，當(dāng)圓筒具有兩個(gè)或兩個(gè)以上開(kāi)孔時(shí)，相鄰兩開(kāi)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(duì)圓筒或接管進(jìn)行整體補(bǔ)強(qiáng)，應(yīng)滿(mǎn)足補(bǔ)強(qiáng)范圍尺寸（自接管、圓筒交線(xiàn)至補(bǔ)強(qiáng)區(qū)邊緣的距離：對(duì)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。　　5 分析設(shè)計(jì)——應(yīng)力分類(lèi)法　　 基本思想　　 應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算　　 應(yīng)力強(qiáng)度許用極限這種方法仍是現(xiàn)今設(shè)計(jì)規(guī)范的主流。結(jié)構(gòu)的不確定性：　　經(jīng)濟(jì)性：競(jìng)爭(zhēng)性、安全性　　3）分析設(shè)計(jì)方法這就是應(yīng)力分析設(shè)計(jì)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(jì)”，簡(jiǎn)稱(chēng)“分析設(shè)計(jì)”（Design by Analysis）?！　　　〉簧婕胺秶鷺O小的局部，不會(huì)造成容器過(guò)度變形。　　分析設(shè)計(jì)法——按這種設(shè)計(jì)思想進(jìn)行容器設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)算出來(lái)，然后進(jìn)行應(yīng)力分類(lèi)，再按不同的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則來(lái)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(jì)方法。沿厚度的變化可以是線(xiàn)性的，也可以不是線(xiàn)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(diǎn)而變化的成分，可能是線(xiàn)性的，也可能是非線(xiàn)性的。復(fù)雜應(yīng)力：三向或二向應(yīng)力；　　　　6）設(shè)計(jì)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(duì)用奧氏體不銹鋼材制成的部件，根據(jù)使用部件，對(duì)允許有微量永久變形的部件：　　　　7）塑性：材料中應(yīng)力超過(guò)曲阜極限后發(fā)生于時(shí)間無(wú)關(guān)的不可恢復(fù)的變形?！　?yīng)力分類(lèi)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)。　　與此對(duì)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　　　　　　②由不連續(xù)效應(yīng)引起的不連續(xù)應(yīng)力　　　?、塾蓽夭町a(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(guò)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(duì)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(guò)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(lèi)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(shuō)明（例子見(jiàn)表4－1）沿實(shí)心截面的平 均一次應(yīng)力。僅由機(jī)械載荷引 起的和離實(shí)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?！　?、SⅤ、SⅤ部位C 接管根部　　　　 應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算　　1）應(yīng)力分量歸類(lèi)　　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(lèi)；　　2）各類(lèi)別按應(yīng)力分量疊加，得到5組應(yīng)力分量（每組6個(gè)）；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(mǎn)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(shí)心截面的平均應(yīng)力。特點(diǎn)：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(chēng)“基本應(yīng)力”。薄膜應(yīng)力對(duì)容器失效所構(gòu)成的危險(xiǎn)比彎曲應(yīng)力、非線(xiàn)性應(yīng)力分量大。　　例：壓力；　　接管力；　　3）應(yīng)力的分布：沿壁厚的分布是均勻的、線(xiàn)性的或非線(xiàn)性的?！　　　　　　　∫鸬膽?yīng)力分布：　　　　　　 應(yīng)力分類(lèi)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(guò)兩倍屈服強(qiáng)度值后，卸載時(shí)從B點(diǎn)沿BG線(xiàn)下降，由于約束而產(chǎn)生反向壓縮屈服而達(dá)到D點(diǎn)。卸載時(shí)沿BC線(xiàn)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(duì)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(jì)的彎曲應(yīng)力是指線(xiàn)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(huì)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?guó)的容器分析設(shè)計(jì)規(guī)范于1995年以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的形式正式公布，稱(chēng)為“JB 4732鋼制壓力容器——分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”。　　1968年ASME規(guī)范第Ⅷ卷“壓力容器”正式分為兩冊(cè)，第一冊(cè)（ASMEⅧ—1）為傳統(tǒng)的規(guī)則設(shè)計(jì)（Design by Rules）規(guī)范，第二冊(cè)（ASMEⅧ—2）即為“分析設(shè)計(jì)”規(guī)范（Design by Analysis）?！　?yīng)從產(chǎn)生應(yīng)力的原因、作用的部位及對(duì)失效的影響幾方面將容器中的應(yīng)力進(jìn)行合理的分類(lèi)，形成了“應(yīng)力分類(lèi)”的概念和相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)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(jì)方法對(duì)容器中的某些應(yīng)力，例如結(jié)構(gòu)不連續(xù)應(yīng)力，開(kāi)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(shí)也未對(duì)這些應(yīng)力進(jìn)行安全性校核。　　以上所述的容器設(shè)計(jì)方法都基于彈性失效設(shè)計(jì)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(lèi)的依據(jù)如設(shè)計(jì)規(guī)范不明，可參照我國(guó)相應(yīng)的規(guī)范；　　，按照同類(lèi)材料的最低強(qiáng)度值進(jìn)行強(qiáng)度校核；　　，參照原設(shè)計(jì)規(guī)定選??；　　，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；　?。弧　∷?、球罐等設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，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(duì)防止密封失效所提出的限定各種泄漏率的密封設(shè)計(jì)方法是非常有特色的?！　?）螺栓法蘭的設(shè)計(jì)內(nèi)容　　法蘭標(biāo)準(zhǔn)主要是按工程使用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行編制，當(dāng)選用標(biāo)準(zhǔn)法蘭時(shí)，不必按Waters法進(jìn)行強(qiáng)度校核；　　　　錐殼開(kāi)孔同圓筒；凸形封頭開(kāi)孔，一律取長(zhǎng)徑。□防止疲勞破壞　　3）等面積法的補(bǔ)強(qiáng)準(zhǔn)則補(bǔ)強(qiáng)開(kāi)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(kāi)孔的最大允許直徑dop≤Di/2；　　　　2）GB150中關(guān)于開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算所考慮的失效模式是開(kāi)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(kāi)裂（沒(méi)有考慮循環(huán)載荷引起的疲勞破壞）?！　　　　　?）平蓋厚度計(jì)算　　平蓋與筒體焊接，或與法蘭焊接通過(guò)螺栓與圓筒連接，即結(jié)構(gòu)介于簡(jiǎn)支和固支之間，因此結(jié)構(gòu)特征系數(shù)：　　≤K≤。（當(dāng)α＞60