化工設(shè)計(jì)課件-7壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 應(yīng)力，用 表示，它作用在平板的環(huán)截面內(nèi)。筒體與封頭在連接處所出現(xiàn)的這種自由變形的 不一致，必然導(dǎo)致在這個(gè)局部的邊界地區(qū)產(chǎn)生相互約束的附加內(nèi)力，即邊界 應(yīng)力。但是，如果限制增大到使應(yīng)力達(dá)到了材料的屈服限，使器壁金屬在這些受限制區(qū)域發(fā)生了塑性變形，那么這里的限制將被突破，相互約束得到緩解，應(yīng)力便會(huì)自動(dòng)停留在一定范圍內(nèi)。屈服極限不再認(rèn)為是平板失效的最高應(yīng)力的極限值。 s?s?2S3Sm N . .1 . .2 2 2 4??? ? ??? ? ?據(jù)此極限彎矩計(jì)算出來(lái)的最大名義彎曲應(yīng)力 3M m a x s26m ?????l? l?D?CHAP. 7 壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力 l? l?D?CHAP. 7 壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力 2）對(duì)彎曲應(yīng)力的限制條件 — 極限設(shè)計(jì)法 （ 3）塑性失效準(zhǔn)則 3M m a x s26m ?????按此式算出的極限應(yīng)力并不代表梁橫截面上任一點(diǎn)的真實(shí)應(yīng)力，但由于它是根據(jù)極限彎矩計(jì)算得到的， 成了判斷受彎構(gòu)件危險(xiǎn)截面是否進(jìn)入完全塑性狀態(tài)的臨界應(yīng)力值。當(dāng)受靜載荷時(shí)，除在結(jié)構(gòu)上需作某些處理外，一般并不對(duì)邊緣應(yīng)力作特殊考慮。如厚平板與筒體連接，最大應(yīng)力是一次軸向薄膜應(yīng)力和二次軸向彎曲應(yīng)力之和。 ?1m a x s26m?????2m a x s26m39。 DNhdHt60 176。如大錐角的錐形薄壁封頭與筒體連接產(chǎn)生的邊界應(yīng)力更大，而半球形封頭與筒體連接產(chǎn)生的邊界應(yīng)力則很小，可忽略。因此，容器封頭盡量避免采用平板形。 l? l?D?CHAP. 7 壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力 3. 圓形平板承受均布載荷時(shí)的彎曲應(yīng)力 1）平板的變形與內(nèi)力分析 （ 1）環(huán)形截面的變形及由此產(chǎn)生的環(huán)向彎曲應(yīng)力 ,M?? 從圖所示圓形平板中，取出一個(gè)半徑為 r厚度視為零的圓環(huán)，圓板在變形前，該圓環(huán)為圓柱形，承受載荷時(shí)，該圓環(huán)由圓柱形變成了圓錐形，發(fā)生了繞其中性圓 OO的轉(zhuǎn)動(dòng)，上方纖維縮短，下方纖維伸長(zhǎng)，其伸長(zhǎng)和縮短的程度與該點(diǎn)到中性圓的距離成正比。 2???? ??? ? ?BC p a p Dl? l?D?CHAP. 7 壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力 橢圓封頭的 內(nèi)壓趨圓現(xiàn)象 l? l?D?CHAP. 7 壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 a/b=2 理由 : 封頭沖壓而成。 l? l?D?CHAP. 7 壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力 、 環(huán)向薄膜應(yīng)力 ② 合力 T 作用在筒體縱截面上的，其合力可參看上圖。橫截面 反映不出殼體的壁厚。 （ 2）回轉(zhuǎn)殼體 以回轉(zhuǎn)曲面作為中間面的殼體稱為回轉(zhuǎn)殼體。 容器是化工生產(chǎn)所用各種設(shè)備外部殼體的總稱。FB0縱截面??l? l?D?CHAP. 7 壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力 、 （ 3）回轉(zhuǎn)殼體的縱截面與錐截面 ②錐截面 （產(chǎn)生 ） 用過 c點(diǎn)且與回轉(zhuǎn)殼體內(nèi)外表面正交的倒錐面截開殼體得到的截面叫做錐 體的錐截面。也可視為沿壁厚均勻分布。 /4m pD?? ? ???（ 3）橢球形殼體上的薄膜應(yīng)力 a. 球形殼體上（圖 (a)） 各點(diǎn)應(yīng)力大小相同， /4m pD?? ? ???l? l?D?CHAP. 7 壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力 （ 3）橢球形殼體上的薄膜應(yīng)力 B處的薄膜應(yīng)力由三個(gè)特點(diǎn)： ① a/b≤2時(shí)，頂點(diǎn)處應(yīng)力值最大； ② 該點(diǎn)處 ③ m ????( ) ( )24m p a a p D abb??? ??? ? ?c. 在赤道處 C點(diǎn)橢球形殼體薄膜應(yīng)力有如下特點(diǎn)： ① 該點(diǎn)處經(jīng)向薄膜應(yīng)力 不變，與球形殼體時(shí)相同。其值 2??? ???B B mpD不足之處是：要考慮 標(biāo)準(zhǔn)橢封的內(nèi)壓失穩(wěn)！ （規(guī)定最小厚度） l? l?D?CHAP. 7 壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力與二次應(yīng)力 （ 4）圓錐形殼體中
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