【正文】 此理論　　　　當(dāng)量應(yīng)力σ當(dāng)＝σ1或|σ3|　　要求：σ1≤[σ]拉各種不同的腐蝕失效形態(tài)所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是多種多樣的，有些還沒(méi)有相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。選材；　　　　3）應(yīng)用：　　GB 150、JB 4732外壓容器設(shè)計(jì)?！　　　?）以容器爆破作為失效狀態(tài)，以爆破壓力作為設(shè)計(jì)的判據(jù)加以限制，以防止發(fā)生爆破，這就是容器的爆破失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。安定性一結(jié)構(gòu)除在初始階段少數(shù)幾個(gè)載荷循環(huán)中產(chǎn)生一定的塑性變形外，在繼續(xù)施加的循環(huán)外載荷作用下不再發(fā)生新的塑性變形，或者說(shuō)不出現(xiàn)塑性疲勞或棘輪現(xiàn)象。是偏安全的。將容器總體部位進(jìn)入整體屈服時(shí)的狀態(tài)或局部區(qū)域沿整個(gè)壁厚進(jìn)入全屈服狀態(tài)稱(chēng)為塑性失效狀態(tài)，若材料符合理想塑性假設(shè)，載荷不需繼續(xù)增加，變形會(huì)無(wú)限制發(fā)展下去，稱(chēng)此載荷為極限載荷。防止某一（幾）種失效模式發(fā)生，不意味著符合某種失效準(zhǔn)則時(shí)容器就破壞了。 失效判據(jù)　　失效判據(jù)一般不能直接用于壓力容器的設(shè)計(jì)計(jì)算。皺折可以是局部的也可以是總體的。時(shí)間愈長(zhǎng)空洞則愈多愈大，宏觀上出現(xiàn)蠕變變形。疲勞失效包括材料的疲勞損傷（形成宏觀裂紋）并疲勞擴(kuò)展和結(jié)構(gòu)的疲勞斷裂等情況?！　　　?）韌性斷裂　　容器發(fā)生了塑性大變形的破裂失效，相當(dāng)于圖中曲線(xiàn)BCD階段情況下的破裂，這屬于超載下的爆破，一種可能是超壓，另一種可能是本身大面積的壁厚較薄。按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。確定容器最有可能發(fā)生的失效模式；　　　　脆性斷裂（Brittle fracture）　　韌性斷裂（Ductile rupture）　　蠕變斷裂（Creep rupture）　　接頭泄露（Leakage at joints）　　彈性或塑性失穩(wěn)（Elastic or plastic instability）　　2）JB/T4732基于失效模式設(shè)計(jì)的考慮　　脆性斷裂（Brittle fracture）　　韌性斷裂（Ductile rupture）　　螺變斷裂（Creep rupture）　　疲勞（Patigue rupture）　　接頭泄漏（Leakage at joints）　　彈性或塑性失穩(wěn)（Elastic or plastic instability）　　 失效模式　　1）過(guò)度變形　　容器的總體或局部發(fā)生過(guò)度變形，包括過(guò)量的彈性變形，過(guò)量的塑性變形，塑性失穩(wěn)（增量垮坍），例如總體上大范圍鼓脹，或局部鼓脹，應(yīng)認(rèn)為容器已失效，不能保障使用安全。如果僅是焊縫或熱影響較脆，則易裂開(kāi)一條縫。即使載荷恒定和應(yīng)力低于屈服點(diǎn)也會(huì)發(fā)生蠕變失效，不同材料在高溫下的蠕變行為有所不同?！　　　?）多模式交互作用失效　?。?）腐蝕疲勞　　　　2）主要著眼于限制容器中的最大薄膜應(yīng)力或其他由機(jī)械載荷直接產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力及剪應(yīng)力等。GB 150：平板、整體法蘭（含按整體法蘭設(shè)計(jì)的任意式 法蘭）連接的圓筒徑部等元件設(shè)計(jì)或應(yīng)力計(jì)算公式?！　?）只有當(dāng)容器某一局部彈塑性區(qū)域內(nèi)的塑性區(qū)中應(yīng)力超過(guò)了由“安定性原理”確定的許用值（安定載荷）時(shí)才認(rèn)為結(jié)構(gòu)喪失了 “安定性”而發(fā)生了彈塑性失效。安定載荷—安定與不安定的臨界狀態(tài)對(duì)應(yīng)的載荷變化范圍?！　?）根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)研究和理論分析建立了安全應(yīng)力幅（Sa）與許用循環(huán)周次（N）的低周疲勞設(shè)計(jì)曲線(xiàn)，即Sa—N曲線(xiàn)。　　例：Q245R、Q345R　　剛度失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則　　1）為保證結(jié)構(gòu)有足夠的剛度，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的變形分析，將結(jié)構(gòu) 中特定點(diǎn)的線(xiàn)位移及角位移限制在允許的范圍內(nèi)。以上設(shè)計(jì)準(zhǔn)則都是近代化工容器中已被采用的，除彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、爆破失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和失穩(wěn)失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則在20世紀(jì)60年代以前就逐步成熟運(yùn)用于容器的工程設(shè)計(jì)之外，彈塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、疲勞失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、斷裂失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及蠕變失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則均是這個(gè)年代及以后逐步出現(xiàn)并成熟起來(lái)的，反映出設(shè)計(jì)理論的進(jìn)展與突破。　　強(qiáng)度理論：應(yīng)用于彈性失效準(zhǔn)則。壓力容器設(shè)計(jì)中不采用　　3）第三強(qiáng)度理論（最大剪應(yīng)力理論、Tresca屈服條件）　　τmax＝（σ1－ σ3）/2≤[τ]＝ [σ]拉/2　　σ當(dāng)＝σ1－ σ3　　　　要求：σ當(dāng)≤[σ]拉　　最大允許工作壓力（MAWP）：在指定的相應(yīng)溫度下，容器頂部所允許承受的最大壓力。　　最低設(shè)計(jì)金屬溫度：在壓力容器設(shè)計(jì)中，預(yù)期該容器在運(yùn)行過(guò)程中各種可能條件下的金屬溫度的最低值。（標(biāo)注在圖樣上的厚度）　　有效厚度：名義厚度減去腐蝕裕量和材料厚度負(fù)偏差。如何校核計(jì)算？　　取縱向　　②封頭拼縫接頭系數(shù)如何選?。浚℅B150要求100%RT或UT）　　取容器筒體縱向　?、壅逯圃斓姆忸^，焊接接頭系數(shù)如何??？　　取1　　6）載荷及其組合　?。?）內(nèi)壓、外壓或最大壓差；　?。?）液體靜壓力，當(dāng)液柱靜壓力小于設(shè)計(jì)壓力的5%時(shí)，可忽略不計(jì)；　?。?）容器的自重，以及正常工作條件下或試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力載荷；　?。?）附加載荷，如其它附屬設(shè)備、隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺(tái)等的重力載荷；　?。?）風(fēng)載荷、雪載荷及地震載荷；　?。?）支座、底座圈、支耳及其它型式底座的反作用力；　?。?）包括壓力急劇波動(dòng)的沖擊載荷；　　（8）由各種溫度條件引起的不均勻應(yīng)變載荷及由連接管道或其它部件的膨脹或收縮所引起的作用力?！　?其他壓力容器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)　　1）JB 4732－1995《鋼制壓力容器－分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》　　適用范圍——設(shè)計(jì)壓力： Mpa≤p＜100 Mpa　　從標(biāo)準(zhǔn)的基本準(zhǔn)則、理論基礎(chǔ)而論，可以不限設(shè)計(jì)壓力。　　　　3）GB12337－2014《鋼制球形儲(chǔ)罐》　　適用范圍——　　設(shè)計(jì)壓力：p≤；　　設(shè)計(jì)溫度：材料允許的使用溫度范圍；　　結(jié)構(gòu)參數(shù)：V≥50m3；　　考慮的失效準(zhǔn)則：彈性失效準(zhǔn)則、失穩(wěn)失效準(zhǔn)則4）其他常用標(biāo)準(zhǔn)　　　　4 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法　　 圓筒　　 球殼　　 封頭　　 開(kāi)孔與開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)　　 法蘭　　 檢驗(yàn)中的強(qiáng)度校核　　 內(nèi)壓圓筒　　1）GB150中關(guān)于內(nèi)壓殼體的強(qiáng)度計(jì)算考慮的失效模式是結(jié) 構(gòu)在一次加載下的塑性破壞，即彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。應(yīng)變系數(shù)A的物理意義　?。禂?shù)A是受外壓筒體剛失穩(wěn)時(shí)的環(huán)向應(yīng)變，該系數(shù)僅與筒體的幾何參數(shù)L、D?！　?即K≤（相對(duì)誤差為－%）　　 外壓球殼　　由彈性失穩(wěn)理論分析，受均勻外壓的球殼臨界壓力計(jì)算：　　，取μ＝，得到　　消除計(jì)算方法誤差，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。　　3）球冠形封頭　　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。M　　　　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：　　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)?！醢捕ㄐ栽沓霭l(fā)，防止結(jié)構(gòu)垮塌　　□峰值應(yīng)力　　　　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(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＞確定螺栓材料、規(guī)格、數(shù)量；　　　　5 分析設(shè)計(jì)——應(yīng)力分類(lèi)法　　 基本思想這種方法仍是現(xiàn)今設(shè)計(jì)規(guī)范的主流。經(jīng)濟(jì)性：競(jìng)爭(zhēng)性、安全性　　3）分析設(shè)計(jì)方法　　日本的JIS 8250規(guī)范（即“壓力容器構(gòu)造另一標(biāo)準(zhǔn)”）在1983年生效。　　但只涉及范圍極小的局部，不會(huì)造成容器過(guò)度變形。沿厚度的變化可以是線(xiàn)性的，也可以不是線(xiàn)性的。復(fù)雜應(yīng)力：三向或二向應(yīng)力；　　　　應(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)。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　　　　沿壁厚均勻分布的薄膜應(yīng)力；　　具有“非自限性”特征：　　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。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。部位B 處于幾何不連續(xù)區(qū)、SⅢ　　謝謝大家！40 / 40。、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。特點(diǎn)：高度的局部性，可能引起疲勞或脆斷。一次總體薄膜應(yīng)力巧Pm；一次局部薄膜應(yīng)力矸PL；　　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?！　　　∫鸬膽?yīng)力分布：　??；安定與不安定的界限。卸載時(shí)沿BC線(xiàn)下降?！　》治鲈O(shè)計(jì)的彎曲應(yīng)力是指線(xiàn)性的。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