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(完整版)
【正文】 的薄膜應(yīng)力 (1) 錐形殼體上薄膜應(yīng)力從大端到小端是不一樣的。 ? d???r,M?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 1， 2， 4徑向截面， 3， 5環(huán)截面 微體上的徑向彎曲應(yīng)力和環(huán)向彎曲應(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 3. 圓形平板承受均布載荷時(shí)的彎曲應(yīng)力 （ 3） 分布規(guī)律及它們的最大值 ,M?? r,M?a. 周邊簡支，承受均勻載荷的圓平板 02m a x , 0 , 23 ( 3 )( ) ( )8rM r r MpR??? ? ?????? ? ? ?對(duì)于鋼 則 , ? ? 2m a x 21 .2 4MpR???帶“ ”號(hào)的是圓板上表面的應(yīng)力，帶“ +”號(hào)的是圓板下表面的應(yīng)力。 2 ( 2 )2 ??? ? ?pRREl? 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. 邊界區(qū)內(nèi)的二次應(yīng)力 1) 邊界應(yīng)力產(chǎn)生的原因 0 Q 0 Q 0 0 p p M 0 M 0 M 0 M 0 圖 8 9 圓筒形容器的邊緣效應(yīng) 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）影響邊界應(yīng)力大小的因素 邊界應(yīng)力的大小和相互約束二者之間相互限制的程度以及適應(yīng)這種限制的能力有關(guān)。這就是邊界應(yīng)力的“自限性” 相鄰構(gòu)件間的相互限制只涉及到連接處附近很小的局部地區(qū)， 其產(chǎn)生范圍 與 在一個(gè)數(shù)量級(jí)。只有當(dāng) P繼續(xù)增大，使整個(gè)板厚全部進(jìn)入塑性狀態(tài)時(shí)，板的承載能力才算達(dá)到極限，同時(shí)宣告板的失效?？紤]問題的基點(diǎn)不再是以一點(diǎn)的應(yīng)力來判定桿件是否失效，而是以整個(gè)截面是否全面屈服作為失效與否的判定準(zhǔn)則。 在下列情況下應(yīng)考慮邊緣應(yīng)力 a. 塑性較差的高強(qiáng)度鋼制壓力容器 b. 低溫下操作的鐵素體制的重要壓力容器 c. 受疲勞載荷作用的壓力容器 d. 受核幅射作用的壓力容器 。當(dāng) 因此最大邊界應(yīng)力應(yīng)滿足 t e p e2? ? ? ?? ? ?be2????se? ? ? ???時(shí) ，b e p e c s22? ? ? ? ? ?? ? ? ?時(shí) ，sm a x s m a x2 , [ ] , 3 [ ]1 . 5?? ? ? ? ? ?? ? ?而 因 此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 m ax 3 [ ]? ? ??式中最大應(yīng)力系指邊界處最大應(yīng)力，既有邊界應(yīng)力，又有一次應(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 （ 2）極限彎矩與極限應(yīng)力的計(jì)算 分析一具有寬度 1cm, 高度 作用一對(duì)外力偶 m的梁，討論當(dāng) m逐漸增大時(shí)，橫截面 abcd上應(yīng)力分布情況。 ?Rl? 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）回轉(zhuǎn)殼體內(nèi)部的邊界應(yīng)力 邊界應(yīng)力并不僅僅存在于兩個(gè)幾何形狀不同的殼體的組合部位，在那些以組合曲線為母線所形成的回轉(zhuǎn)殼體中，在球面與折邊的結(jié)合處也會(huì)產(chǎn)生邊界應(yīng)力，此類應(yīng)力計(jì)算復(fù)雜，工程上是在一次薄膜應(yīng)力基礎(chǔ)上乘以一個(gè)系數(shù)。 不同結(jié)構(gòu)封頭與筒體連接由于兩者之間的相互限制及適應(yīng)這種限制的能力不同，邊界應(yīng)力值不一樣。 2m a x , 2( ) 0. 75r M r RpR????? ? ? ?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 受軸對(duì)稱均布載荷圓板應(yīng)力特點(diǎn)： (a) 板內(nèi)為二向應(yīng)力 (b)應(yīng)力沿厚度呈直線分布，是純彎曲應(yīng)力； (c) 應(yīng)力沿半徑
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