過程設備設計第三版課后答案及重點鄭津洋(編輯修改稿)
2025-07-17 02:29 本頁面
【文章內容簡介】 的大。從短圓筒的臨界壓力計算式可見，臨界壓力的大小，在幾何尺寸相同的情況下，其值與彈性模量成正比，這三種材料中碳素鋼的E最大，因此，碳素鋼的臨界壓力最大。14. 兩個直徑、厚度和材質相同的圓筒，承受相同的周向均布外壓，其中一個為長圓筒，另一個為短圓筒，試問它們的臨界壓力是否相同，為什么？在失穩(wěn)前，圓筒中周向壓應力是否相同，為什么？隨著所承受的周向均布外壓力不斷增加，兩個圓筒先后失穩(wěn)時，圓筒中的周向壓應力是否相同，為什么？答：臨界壓力不相同。長圓筒的臨界壓力小，短圓筒的臨界壓力大。因為長圓筒不能受到圓筒兩端部的支承，容易失穩(wěn)；而短圓筒的兩端對筒體有較好的支承作用，使圓筒更不易失穩(wěn)。在失穩(wěn)前，圓筒中周向壓應力相同。因為在失穩(wěn)前圓筒保持穩(wěn)定狀態(tài)，幾何形狀仍保持為圓柱形，殼體內的壓應力計算與承受內壓的圓筒計算拉應力相同方法。其應力計算式中無長度尺寸，在直徑、厚度、材質相同時，其應力值相同。圓筒中的周向壓應力不相同。直徑、厚度和材質相同的圓筒壓力小時，其殼體內的壓應力小。長圓筒的臨界壓力比短圓筒時的小，在失穩(wěn)時，長圓筒殼內的壓應力比短圓筒殼內的壓應力小。15. 承受均布周向外壓力的圓筒，只要設置加強圈均可提高其臨界壓力。對否，為什么？且采用的加強圈愈多，殼壁所需厚度就愈薄，故經(jīng)濟上愈合理。對否，為什么？答：承受均布周向外壓力的圓筒，只要設置加強圈均可提高其臨界壓力，對。只要設置加強圈均可提高圓筒的剛度，剛度提高就可提高其臨界壓力。采用的加強圈愈多，殼壁所需厚度就愈薄，故經(jīng)濟上愈合理，不對。采用的加強圈愈多，殼壁所需厚度就愈薄，是對的。但加強圈多到一定程度后，圓筒壁厚下降較少，并且考慮腐蝕、制造、安裝、使用、維修等要求，圓筒需要必要的厚度，加強圈增加的費用比圓筒的費用減少要大，經(jīng)濟上不合理。16. 有一圓筒，其內徑為1000mm，厚度為10mm，長度為20m，材料為20R（σb=400MPa，σs=245MPa，E=2105MPa，μ=）。在承受周向外壓力時，求其臨界壓力pcr。在承受內壓力時，求其爆破壓力pb，并比較其結果。解：臨界壓力pcr屬長短圓筒，其臨界壓力為承受內壓力時，求其爆破壓力pb，（Faupel公式)承受內壓時的爆破壓力遠高于承受外壓時的臨界壓力。17. 題16中的圓筒，其長度改為2m，再進行上題中的、的計算，并與上題結果進行綜合比較。解：臨界壓力pcr，屬短圓筒，其臨界壓力為承受內壓力時，求其爆破壓力pb，（Faupel公式)承受內壓時的爆破壓力高于承受外壓時的臨界壓力，但比長圓筒時的倍數(shù)小了很多。3．壓力容器材料及環(huán)境和時間對其性能的影響習題1. 一內壓容器，設計（計算），設計溫度為50℃；圓筒內徑Di=1200mm，對接焊縫采用雙面全熔透焊接接頭，并進行局部無損檢測；工作介質列毒性，非易燃，但對碳素鋼、低合金鋼有輕微腐蝕，腐蝕速率K≤，設計壽命B=20年。試在Q2305AF、Q235A、16MnR三種材料中選用兩種作為圓筒材料，并分別計算圓筒厚度。解：pc=，Di=1000mm，φ=，C2=20=2mm；~16mm時，Q235A 的[σ]t=113 M
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