【文章內容簡介】 ? (m a x?K其中： 表示為封頭形狀系數(shù)， a/b越大，越扁平，長軸收縮多，變形越大，應力也大。 K與 Di/2hi關系查表 受壓元件 ——封頭 3）穩(wěn)定性 在內壓作用下，長軸縮短，產(chǎn)生壓應力，存在周向失穩(wěn)可能，標準控制最小厚度來保證。（ GB150 表 71 下部說明） 在外壓作用下，短軸縮短，產(chǎn)生壓應力，球面部分存在失穩(wěn)可能，用圖表法進行校核計算。 受壓元件 ——封頭 封頭 碟形封頭 1）應力分布 碟形封頭由球面、環(huán)殼和園筒組成，應力分布與橢圓封頭相似。 徑向應力 σ r為拉伸應力，在球面部分均勻分布，至環(huán)殼應力逐漸減小，到底邊應力降至一半。 周向應力 σ θ 在球面部分為均勻分布拉伸應力，環(huán)殼上為壓縮應力，在連接點到底邊逐漸減小，而在球面與環(huán)殼連接處最大。 r? ??0?02rRi ?20rh?碟形殼的應力與變形 受壓元件 ——封頭 碟形封頭與橢圓封頭形狀相似，不同點是應力與變形都是不連續(xù)的，而且有兩個拐點（球面與環(huán)殼、環(huán)殼與園筒）在兩個邊界上產(chǎn)生附加力矩（彎曲應力） 在內壓作用下，球面外凸，環(huán)殼內縮，園筒外脹。當 r/R越小，球面與環(huán)殼處產(chǎn)生應力最大； r/R→1 趨于球殼，彎距 → 0；所以蝶形封頭最大應力在球面與環(huán)殼過度區(qū)。 受壓元件 ——封頭 2）碟形封頭的計算公式 Ri/r越大 ， 變形越大 ， 應力也大 ， 所以 M隨 R/r增大而增大 ， M與 Ri/r查表 73 ? ? ct ic PRMP ?? ???可近似理解為，蝶形封頭壁厚是球殼壁厚的 M倍。 其中： 形狀系數(shù)， 球殼最大應力最大總應力?M3）穩(wěn)定性 在內壓作用下，長軸縮短，產(chǎn)生壓應力，存在周向失穩(wěn)可能，標準控制最小厚度來保證。（ GB150 表 71 下部說明） 在外壓作用下，短軸縮短，產(chǎn)生壓應力，球面部分存在失穩(wěn)可能，用圖表法進行校核計算。 同橢圓形封頭 受壓元件 ——封頭 封頭 錐形封頭 1）定義 錐形封頭半頂角 α ≤60 176。 ，以大端直徑為當量園筒直徑 (Di/cosα )方法計算（即按當量園筒一次薄膜應力計算）。 同一直徑處周向應力等于軸向應力 2倍；不同直徑處，應力是不同的。 半頂角 α 60176。 ，按園平板計算，此時應力以彎曲應力為主，與薄膜理論不適應的。 大端 α ≤30 176。 采用無折邊結構； α 30176。 帶折邊 小端 α ≤45 176。 采用無折邊結構； α 45176。 帶折邊 受壓元件 ——封頭 2）應力分析 大端 軸向力 T2分解成沿母線方向N2和垂直與軸線方向 P2。 N2 軸向拉伸應力 P2 大端徑向收縮，產(chǎn)生徑向彎曲應力，并使周向應力與壓力作用產(chǎn)生周向應力，方向相反而相對減小，所以大端以一次軸向拉伸應力+二次軸向彎曲應力為強度控制條件 ? ??? 3?受壓元件 ——封頭 ? ??? ?2）應力分析 小端 軸向力 T1分解成母線方向 N1和垂直于軸線方向 P1. N1 軸向拉伸應力 P1 小端徑向張大，產(chǎn)生周向應力。此周向應力與壓力作用產(chǎn)生周向應力方向一致，相互疊加，所以小端以一次周向應力 +由邊界力引起周向應力為強度條件控制值 受壓元件 ——封頭 3）計算公式 錐殼厚度 ? ? ???? c os12 ??? ctccc PDP 由于受邊界條件影響 ， 是否需要在大 、 小端增設加強段 ， 由 GB150 圖 71 713判斷 ， 交點在左邊表示二次應力影響不大 ， 不起控制作用， 按上式計算即可；當交點在右邊時 ， 需增設加強段 。 大端厚度： 小端厚度： ? ? ct icr PDQP?? ??? 2? ? ct iscr PDQP?? ??? 2Q應力增值系數(shù)，體現(xiàn)邊界應力作用。 通常情況下，錐殼為一個厚度。則應取上述三個厚度中最大值。 受壓元件 ——封頭 封頭 平蓋厚度是基于園平板在均布載荷作用下一次彎曲應力來計算： K為結構特征系數(shù) ， 分固支 （ 焊接 ） 和簡支 （ 螺栓 ） 查表 77。 比較兩種邊界條件下得最大撓度與最大應力 ， 可知： 撓度反映板的剛度；應力則反映強度 。 所以周邊固支平蓋的最大撓度和最大彎曲應力比周邊簡支要小 ， 從強度和剛度要求 ， 周邊固支比周邊簡支的為好 。 ? ? ??? tcckPD ??m a xm a x ＝固支簡支ff ? ?? ? a xrm a xr ＝固支簡支??主要內容 ?總論 ?受壓元件 ?外壓元件（園筒和球殼） ?開孔補強 ? 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) 。 周向失穩(wěn) 斷面由園形變成波形 軸向失穩(wěn) 軸線由直線變成波形線 外壓元件（園筒和球殼） 周向壓縮應力引起 軸向壓縮應力引起 外壓元件（園筒和球殼） 外壓容器的設計 外壓容器園筒和球殼的設計主要是穩(wěn)定性計算。 外壓容器園筒壁厚的計算，主要是為了防止在外壓作用下殼體的失穩(wěn)。為了防止失穩(wěn)，應使殼體防止失穩(wěn)的許用壓力 [P]大于或等于計算壓力 ，球殼穩(wěn)定安全系數(shù)取 。 1）周向失穩(wěn)計算 外壓容器殼體壁厚計算一般采用圖算法，根據(jù)殼體直徑（或半徑），計算長度，假設壁厚 (δe) 和所用材料牌號，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 ；否則重新計算直至合格為止。 2）軸向失穩(wěn)計算 由園筒或管子的半徑，壁厚 δe 和所用材料牌號，用圖表查取系數(shù)，代入公式得 B值，使計算壓力 Pc小于或等于許用軸向壓縮應力。許用軸向壓縮應力取設計溫度下材料許用應力 [σ] 和 B值的較小值。 外壓元件（園筒和球殼） 防止外壓園