壓力容器受壓元件分析講義—桑如苞new-資料下載頁(yè)
2025-05-01 22:12本頁(yè)面
【正文】 。根據(jù)塑性力學(xué)的極限設(shè)計(jì)原理： 。 而 Waters法中已將 控制至 [σ]，為此是不合理的。 PH?PH?PH?H?PH? H?H?HPH ?? ?? ???? ?? HPH H?PH?內(nèi)外壓容器受壓元件分析 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 由 Waters法所計(jì)算的法蘭應(yīng)力比由有限元分析所得的應(yīng)力要小 1／ 3，其撓度則小一半。 就此說(shuō)明 Waters法在簡(jiǎn)化中略去了（ 2）的作用，對(duì)平焊法蘭的設(shè)計(jì)會(huì)造成很大的影響。因此按此設(shè)計(jì)的法蘭可能因變形較大，引起密封的泄漏問(wèn)題， 為此， ASME標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)該法提出了補(bǔ)充進(jìn)行剛度計(jì)算的要求。 2） ASME標(biāo)準(zhǔn)的法蘭剛度計(jì)算方法 美國(guó) ASME標(biāo)準(zhǔn)為了解決 Waters法可能造成的較大變形引起泄漏問(wèn)題，對(duì)該法補(bǔ)充提出了剛度計(jì)算要求。 此剛度法對(duì)整體法蘭來(lái)說(shuō)，實(shí)質(zhì)上是控制錐頸大端的偏轉(zhuǎn)角 ≤2/3176。 ，比英國(guó) BS1500的限制法蘭密封面偏轉(zhuǎn)角 3/4176。 稍小。 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 3） Waters法與 ASME剛度法的比較 Waters法 是通過(guò)對(duì)法蘭的三項(xiàng)應(yīng)力（ σH、 σR、 σT）以一定的許用應(yīng)力加以限制， 以強(qiáng)度控制形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ASME剛度法 是對(duì)法蘭錐頸大端偏轉(zhuǎn)角以 (2/3) 176。 加以限制， 以剛度控制形式進(jìn)行計(jì)算。 兩者的控制對(duì)象雖不同，但同一法蘭按兩種方法分別計(jì)算，何法起控制作用？ 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 剛度法由于只控制錐頸大端的轉(zhuǎn)角小于等于 (2/3) 176。 ，對(duì)錐頸表面的軸向應(yīng)力 σH是不加控制的。而錐頸表面的軸向應(yīng)力 σH是與錐頸表面離錐頸中性面的距離成正比的。 為此對(duì)較厚的錐頸，在按剛度法控制錐頸端部 (2/3) 176。轉(zhuǎn)角時(shí)，由于錐頸表面離中性面較遠(yuǎn)，為此錐頸表面產(chǎn)生較大的 σH，以至可能超過(guò) [σ] 。即按剛度法設(shè)計(jì)的法蘭，并不能滿足強(qiáng)度法的設(shè)計(jì)要求。相反此時(shí)按強(qiáng)度法設(shè)計(jì)的法蘭則可自動(dòng)滿足剛度法的要求（偏轉(zhuǎn)角 ≤ (2/3) 176。 ）。 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 相反，對(duì)較薄的錐頸，在按剛度法控制錐頸端面（ 2/3） 176。 轉(zhuǎn)角時(shí)，由于錐頸表面離中心面較近，為此錐頸表面產(chǎn)生較小的 σH，以至于 [σ] 。即按剛度法設(shè)計(jì)的法蘭能同時(shí)滿足強(qiáng)度法的要求。相反，此時(shí)按強(qiáng)度法的設(shè)計(jì)則并不能滿足剛度的要求。 即兩種方法何種起控制作用取決于法蘭錐頸的厚度。 剛度法校核 如不滿足，增加法蘭環(huán)厚度或增大錐頸尺寸，直至滿足。 1?J0120hKEMVJ?????????五、圓柱殼邊界效應(yīng) 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 圓柱殼在均布邊界力（剪力 Q、彎矩 M）作用下，端部發(fā)生變形，呈喇叭狀。會(huì)產(chǎn)生三種局部應(yīng)力 : 環(huán)向薄膜應(yīng)力 應(yīng)力大小與其徑向位移成正比，端部最大，沿著圓筒長(zhǎng)度衰減，衰減長(zhǎng)度工程上取 。 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)中接管補(bǔ)強(qiáng)范圍、錐殼小端加強(qiáng)段長(zhǎng)度、外壓容器設(shè)加強(qiáng)圈時(shí)，圓筒的加強(qiáng)范圍、臥式容器加強(qiáng)板寬度等都用到此范圍的概念。 ?D內(nèi)外壓容器受壓元件分析 軸向彎曲應(yīng)力 應(yīng)力大小與其經(jīng)向彎曲成正比 ， 沿著圓筒長(zhǎng)度衰減 ，衰減長(zhǎng)度工程取 。 錐殼大端加強(qiáng)段長(zhǎng)度 、 球冠形封頭圓筒加強(qiáng)段長(zhǎng)度等都用到此范圍的概念 。 環(huán)向彎曲應(yīng)力 應(yīng)力大小與其軸向彎曲成比例 。 沿著圓筒長(zhǎng)度衰減 ，衰減長(zhǎng)度同軸向彎曲應(yīng)力 。 環(huán)向彎曲應(yīng)力等于同處軸向彎曲應(yīng)力的 μ 倍 （ μ — 泊松比 ， 對(duì)鋼材取 ） 。 ??? RDD ??
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