化工容器殼體、圓筒應(yīng)力分析-資料下載頁
2025-01-17 23:21本頁面
【正文】 良好保溫層 b. 已蠕變的高溫容器減小熱應(yīng)力的措施除嚴(yán)格控制設(shè)備的 加熱、冷卻速度外 a. 避免外部對熱變形的約束 b. 設(shè)置膨脹節(jié)(或柔性元件)c. 采用良好保溫層 第三節(jié) 厚壁圓筒應(yīng)力分析 厚壁圓筒應(yīng)力分析 彈性應(yīng)力 彈塑性應(yīng)力 屈服壓力和爆破壓力 提高屈服承載能力的措施 彈性應(yīng)力 彈塑性應(yīng)力一、彈塑性應(yīng)力圖222 處于彈塑性狀態(tài)的厚壁圓筒內(nèi)壓↑ 塑性區(qū)↑ 彈性區(qū)↓描述彈塑性厚壁圓筒的幾何與載荷參數(shù)：本小節(jié)的目的：求彈性區(qū)和塑性區(qū)里的應(yīng)力假設(shè)：a. 理想彈塑性材料b. 圓筒體只取遠(yuǎn)離邊緣區(qū)圖223 理想彈塑性材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系塑性區(qū)應(yīng)力平衡方程： （226）Mises屈服失效判據(jù)： （240）聯(lián)立積分，得 （241）內(nèi)壁邊界條件，求出A后帶回上式得 （242）將（242）帶入（240）得 （243） （244）將代入（242）得 （245）結(jié)論:①②③（區(qū)別: 彈區(qū)）彈性區(qū)內(nèi)壁處于屈服狀態(tài):由表21拉美公式得出： （246）與245聯(lián)立導(dǎo)出彈性區(qū)與塑性區(qū)交界面的pi與Rc的關(guān)系 （247）由（234）式(以代替)得 （248）若按屈雷斯卡（H. Tresca）屈服失效判據(jù)，也可導(dǎo)出類似的上述各表達(dá)式。各種應(yīng)力表達(dá)式列于表24中結(jié)論:① ② ③ 與r無關(guān)二、殘余應(yīng)力當(dāng)厚壁圓筒進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后卸除內(nèi)壓力pi →殘余應(yīng)力思考：殘余應(yīng)力是如何產(chǎn)生的？卸載定理：卸載時應(yīng)力改變量和應(yīng)變的改變量之間存在著彈性關(guān)系。圖224。思考：殘余應(yīng)力該如何計算？soe162。eDe Ds s162。se圖224 卸載過程的應(yīng)力和應(yīng)變基于Mises屈服準(zhǔn)則的塑性區(qū)（Ri≤r≤Rc）中的殘余應(yīng)力為： （249）彈性區(qū)（Rc≤r≤R0）中的殘余應(yīng)力為： （250）圖225 彈塑性區(qū)的應(yīng)力分布三、自增強(qiáng)自增強(qiáng)：通過超工作壓力處理，由筒壁自身外層材料的彈性收縮引起殘余應(yīng)力，使內(nèi)層材料受到壓縮預(yù)應(yīng)力作用。目 的：a. 使內(nèi)壁,沿壁厚應(yīng)力分布均勻,提高材料利用率。b. 提高屈服承載能力。方 法：在內(nèi)壁施加足夠大的徑向力。a. 直接液壓法—常用b. 機(jī)械型壓法c. 爆炸脹壓法—新技術(shù)應(yīng) 用：一般用于超高壓容器。 屈服壓力和爆破壓力爆破過程OA: 彈性變形階段AC: 彈塑性變形階段（壁厚減薄+材料強(qiáng)化）C: 塑性垮塌壓力（Plastic Collapse Pressure）——容器所能承受的最大壓力。D: 爆破壓力（Bursting Pressure）PyPbABC容積變化量pO圖226 厚壁圓筒中壓力與變形關(guān)系D一、屈服壓力（1）初始屈服壓力令(內(nèi)壁面開始屈服)，得基于米塞斯屈服失效判據(jù)的圓筒初始屈服壓力。 （251）（2）全屈服壓力 當(dāng)筒壁達(dá)到整體屈服狀態(tài)時所承受的壓力，稱為圓筒全屈服壓力或極限壓力（Limit pressure），用表示。令Rc=Ro，得 （252）注意：不要把全屈服壓力和塑性垮塌壓力等同起來。前者假設(shè)材料為理想彈塑性，后者利用材料的實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。二、爆破壓力厚壁圓筒爆破壓力的計算公式較多，但真正在工程設(shè)計中應(yīng)用的并不多，最有代表性的是福貝爾（Faupel）公式。爆破壓力的上限值為：下限值為：且爆破壓力隨材料的屈強(qiáng)比呈線性變化規(guī)律。于是，福貝爾將爆破壓力pb歸納為 即： （253） 提高屈服承載能力的措施1. 自增強(qiáng)：2. 對圓筒施加外壓：多層圓筒結(jié)構(gòu) (套合/包扎/纏繞) 效果難以保證注意: 實(shí)際多層厚壁圓筒有間隙，且不均勻，應(yīng)力分布復(fù)雜。故目前多數(shù)情況下，多層厚壁圓筒不以得到滿意的預(yù)應(yīng)力為主要目的，而是為了得到較大厚度。76
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1