【正文】 慣性距 。 1）周向失穩(wěn)計(jì)算 外壓容器殼體壁厚計(jì)算一般采用圖算法，根據(jù)殼體直徑（或半徑），計(jì)算長(zhǎng)度，假設(shè)壁厚 (δe) 和所用材料牌號(hào)，利用圖表查取系數(shù)，然后代入公式得到許用外壓力 [P]， 使 [P]≥Pc ；否則重新計(jì)算直至合格為止。 ? ? ??? tcckPD ??m a xm a x ＝固支簡(jiǎn)支ff ? ?? ? axrm axr ＝固支簡(jiǎn)支??主要內(nèi)容 ?總論 ?受壓元件 ?外壓元件（園筒和球殼） ?開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) ? 法蘭 ?低溫壓力容器（附錄 C） ?超壓泄放裝置（附錄 B） 失穩(wěn) 外壓元件承受的壓應(yīng)力 ， 其破壞形式主要是失穩(wěn) ， 失穩(wěn)可分為周向失穩(wěn)和軸向失穩(wěn) 。則應(yīng)取上述三個(gè)厚度中最大值。 N2 軸向拉伸應(yīng)力 P2 大端徑向收縮，產(chǎn)生徑向彎曲應(yīng)力，并使周向應(yīng)力與壓力作用產(chǎn)生周向應(yīng)力，方向相反而相對(duì)減小，所以大端以一次軸向拉伸應(yīng)力+二次軸向彎曲應(yīng)力為強(qiáng)度控制條件 ? ??? 3?受壓元件 ——封頭 ? ??? ?2）應(yīng)力分析 小端 軸向力 T1分解成母線方向 N1和垂直于軸線方向 P1. N1 軸向拉伸應(yīng)力 P1 小端徑向張大，產(chǎn)生周向應(yīng)力。 采用無(wú)折邊結(jié)構(gòu)； α 30176。 同一直徑處周向應(yīng)力等于軸向應(yīng)力 2倍；不同直徑處，應(yīng)力是不同的。 其中： 形狀系數(shù)， 球殼最大應(yīng)力最大總應(yīng)力?M3）穩(wěn)定性 在內(nèi)壓作用下，長(zhǎng)軸縮短，產(chǎn)生壓應(yīng)力，存在周向失穩(wěn)可能，標(biāo)準(zhǔn)控制最小厚度來(lái)保證。 周向應(yīng)力 σ θ 在球面部分為均勻分布拉伸應(yīng)力，環(huán)殼上為壓縮應(yīng)力，在連接點(diǎn)到底邊逐漸減小，而在球面與環(huán)殼連接處最大。 K與 Di/2hi關(guān)系查表 受壓元件 ——封頭 3）穩(wěn)定性 在內(nèi)壓作用下，長(zhǎng)軸縮短，產(chǎn)生壓應(yīng)力，存在周向失穩(wěn)可能，標(biāo)準(zhǔn)控制最小厚度來(lái)保證。出于上述考慮， GB150規(guī)定 a/b≯ 。按中徑公式可推導(dǎo)出，球殼壁厚 適用范圍 Pc≤[ σ]tΦ，相當(dāng)于 K≤ 公式中焊接接頭系數(shù)為所有拼接焊縫接頭系數(shù)。2 ? ? ??? t ic DP22 ? 中徑（ Di+δ ）替代 Di ? ? ct ic PDP?? ??? 41 ? ?cticPDP?? ??? 22? ? , ?? KP c 相當(dāng)于適用范圍 ??受壓元件 ——園筒和球殼 是以 薄壁容器內(nèi)徑公式導(dǎo)出，認(rèn)為應(yīng)力是均勻分布。 總論 設(shè)計(jì)參數(shù) 壁厚（ 6個(gè)厚度） δ c 計(jì)算厚度 ， 由計(jì)算公式得到保證容器強(qiáng)度 ， 剛度和穩(wěn)定的厚度 δ d 設(shè)計(jì)厚度 ， δ d =δ c +C2（ 腐蝕裕量 ） δ n 名義厚度 ， δ n =δ d +C1（ 鋼材負(fù)偏差 ） +△ （ 圓整量 ） δ e 有效厚度 ， δ e=δ nC1C2=δ c+△ δ min 設(shè)計(jì)要求的成形后最小厚度 ， δ min≥δ nC1 （ GB150 、 運(yùn)輸中剛度而定；而 δ min是保證正常工況下強(qiáng)度 、 剛度 、 壽命要求而定 。 總論 設(shè)計(jì)參數(shù) 壓力（ 6個(gè)壓力） Pw 正常工況下 ， 容器頂部可能達(dá)到的最高壓力 Pd 與相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度相對(duì)應(yīng)作為設(shè)計(jì)條件的容器頂部的最高壓力 Pd≥P W Pc 在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下 ， 確定元件厚度壓力 （ 包括靜液柱 ） Pt 壓力試驗(yàn)時(shí)容器頂部壓力 Pwmax 設(shè)計(jì)溫度下 ， 容器頂部所能承受最高壓力 ， 由受壓元件有效厚度計(jì)算得到 。壓力容器設(shè)計(jì)說(shuō)到底是壁厚的計(jì)算，壁厚確定主要是對(duì)材料失效模式的判別 : 彈性失效 殼體應(yīng)力限制在彈性范圍內(nèi)，按彈性強(qiáng)度理論，殼體承載在彈性狀態(tài)。 壓力容器失效準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) ? 失效準(zhǔn)則 ? 強(qiáng)度失效準(zhǔn)則 ?彈性失效準(zhǔn)則： GB150，不允許材料進(jìn)入塑性變形 ?塑性失效準(zhǔn)則： JB4732，全截面屈服進(jìn)入塑性狀態(tài)方為失效 ?爆破失效準(zhǔn)則：超高壓容器設(shè)計(jì)，材料應(yīng)變強(qiáng)化、斷裂方為失效 ? 剛性失效準(zhǔn)則 ?剛性不足，屈曲、跨塌（外壓失穩(wěn)） ? 疲勞斷裂失效準(zhǔn)則 ?承受交變載荷時(shí)，裂紋、斷裂 壓力容器失效準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) ? 壓力容器的失效形式 ? 強(qiáng)度失效 ?爆破，過(guò)度變形 ? 穩(wěn)定性失效 ?失穩(wěn) ? 剛性失效 ?泄漏（法蘭），變形 ? 疲勞失效 ?疲勞裂紋、開(kāi)裂 ? 腐蝕失效 ?均勻腐蝕（以腐蝕裕量解決） ?晶間腐蝕（超低碳不銹鋼） ?應(yīng)力腐蝕（ H2S、 NH3等介質(zhì)，拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用） 壓力容器失效準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) ? 強(qiáng)度理論 ? 最大主應(yīng)力理論 —— 第一強(qiáng)度理論 ?當(dāng)最大拉應(yīng)力達(dá)到某一極限值時(shí)材料失效，理論上適用于脆性材料 ? 最大拉應(yīng)變理論 —— 第二強(qiáng)度理論 ?當(dāng)最大拉伸應(yīng)變達(dá)到某一極限值時(shí)材料失效，不適用于金屬材料 ? 最大剪應(yīng)力理論 —— 第三強(qiáng)度理論 ?處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的材料，當(dāng)其承受的最大剪應(yīng)力達(dá)到某一極限狀態(tài)時(shí)，材料進(jìn)入塑性流動(dòng)而失效 ?工程上廣泛應(yīng)用 ? 歪曲應(yīng)變能理論 —— 第四強(qiáng)度理論 ?考慮了三個(gè)主應(yīng)力對(duì)材料強(qiáng)度的共同影響 ? ?? ???????31? ???? ?? 31壓力容器失效準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) ? GB150壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì) ? 基于第一強(qiáng)度理論，彈性失效，不允許進(jìn)入塑性變形 ? 結(jié)構(gòu)部件的應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算 ?薄膜無(wú)力矩理論：將整體部件視為厚度方向應(yīng)力相同的薄膜，只能承受拉、壓應(yīng)力，不能承受彎曲應(yīng)力 ?邊緣區(qū)域總體上不考慮邊緣應(yīng)力的影響（錐殼除外）：封頭與筒體分別計(jì)算，不考慮結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)而引起的應(yīng)力 ? 確定材料許用應(yīng)力的安全系數(shù) ?對(duì)于板材、鍛件、管材和密封螺栓具有不同的確定許用應(yīng)力的系數(shù) ?螺栓因工作條件不明確無(wú)法預(yù)測(cè)，因此安全系數(shù)較大 ?直徑越小的螺栓安全系數(shù)越大，是因?yàn)檫^(guò)力超載更容易擰斷 GB150 鋼制壓力容器 Steel pressure vessels 主要內(nèi)容 ?總論 ?受壓元件 ?外壓元件（園筒和球殼） ?開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) ? 法蘭 ?低溫壓力容器（附錄 C） ?超壓泄放裝置（附錄 B）