【正文】 用組合封頭（如加圓球面頂）。從省材方面，半球形封頭消耗材料少，碟形封頭比橢圓形封頭材料消耗多30%以上，錐形封頭并不節(jié)省材料。綜上所述，雖然在相同的受載條件下，薄板的所需厚度要比薄殼大得多，即平板封頭要比凸形封頭厚的多，但是因平板封頭結構簡單，制造方便，在直徑較小的容器中，采用平板封頭比較經(jīng)濟簡便。所以，本畢業(yè)設計選擇平板封頭。（5） 平板封頭的參數(shù)設計結構形式與壁厚計算：選用45鋼，查表得=600MPa，=355MPa，GB150規(guī)定[13]。許用應力： 取較小值，設計壓力==結構形式：圓形平蓋封頭厚度： （ ）其上式（ ），為平蓋計算直徑，325 mm； N，為螺栓中心至墊片壓緊力作用中心線的徑向距離為23 mm。將以上參數(shù)代入式（ ）中，可以求得：操作狀態(tài)時平蓋計算厚度：設計厚度：名義厚度：表8 鋼板厚度負偏差鋼板厚度～～～～～負偏差鋼板厚度～2526～3032～3436～4042～5052～6060～100負偏差由表8可以知為1 mm，可以求出名義厚度： 封頭與圓筒的連接設計在容器筒體的邊上等分的焊接上六塊厚度為13 mm的板，在每個板的兩邊加上2個肋板，與容器蓋用螺栓連接。此外，筒體以及筒體與封頭連接裝置如下面的模擬圖6所示。圖6 封頭與筒體聯(lián)接的模擬圖作為聯(lián)接件的螺栓，是法蘭密封結構中的主要受力元件，要求螺栓材料具有高的強度，好的韌性。為避免螺栓與螺母咬死或膠合，通常選用不同強度級別的材料或選用不同的熱處理規(guī)范，使其具有不同的硬度。螺栓材料硬度一般應比螺母高30HB以上?？紤]螺母的更換比螺栓容易，螺栓材料強度通常比螺母高，本畢業(yè)設計選擇35 CrMoA作為螺栓材料，配用螺母材料可選35鋼或40 Mn。 壓力容器底部設計根據(jù)壁厚計算公式，可用厚度為34 mm的薄板作為容器底，所以確定容器底的具體參數(shù)：直徑為325 mm，厚度為34 mm的圓形薄板，與圓筒殼體焊接而成。 密封圈的選擇由于該壓力容器屬于氣壓，故選用O形橡膠密封圈。第四章 壓力容器與測試裝置接口設計通過相關測試裝置資料可知：測試裝置的提升系統(tǒng)采用滑軌提升，所以，壓力容器與測試裝置的連接部分采用一個直徑為52 mm的圓柱，為了與圓筒殼體連接，在殼體上焊接一個內(nèi)徑為325 mm，厚為13 mm的輪箍，在輪箍和52 mm的圓柱之間采用一個直徑為72 mm的圓柱連接，壓力發(fā)生器在實驗和裝藥品時，為了更方便拆裝，還得設置一個翻轉裝置，可以在直徑為72 mm的圓柱體上焊接上一個薄板，在板上打一定數(shù)量的空，通過控制孔的位置來實現(xiàn)對壓力容器的定位。聯(lián)接裝置如下圖7所示。圖7 與壓力容器聯(lián)接裝置圖第五章 開孔補強設計為了滿足工藝操作、容器制造、安裝、檢驗及維修等要求，在壓力容器上開孔是不可避免的。容器開孔以后，不僅削弱了容器的整體強度，而且還會引起應力集中，在接管和容器壁的連接處會造成局部的高應力，接管有時還會受到各種外加載荷的作用而產(chǎn)生的應力以及溫差產(chǎn)生的熱應力，使得開孔接管處的局部應力進一步提高。又由于材質和制造缺陷等各種因素的綜合作用，開孔接管附近就成為壓力容器的破壞源。因此，壓力容器設計中必須充分考慮開孔補強問題。 開孔的形狀壓力容器的開孔可分為圓形、橢圓形、長圓形，對于橢圓形孔和長圓形孔其長、短軸之比應不大于2 ：1。 開孔后的補強（1） 不需另行補強的最大開孔直徑并非所有容器上的開孔都需補強，因為在設計時，容器及接管的實際壁厚S與強度所需要的壁厚相比，都有一定的裕量。所以，當開孔尺寸在一定范圍內(nèi)時，可以不需另行補強。在圓筒體、球殼、錐殼上，以及凸形封頭中心80％的內(nèi)直徑范圍內(nèi)開孔時，當滿足下述全部要求時可允許不另行補強：① ；② 兩相鄰開孔中心的間距（對曲面間距以弧長計算）應不小于兩孔直徑的2倍；③ 接管公稱外徑小于或等于89 mm ；④ 接管最小壁厚滿足表10的要求。表9 接管最小壁厚公稱直徑253238454857657689最小壁厚注：，接管與殼體的連接宜采用全焊透的結構型式。（2） 補強形式開孔補強的形式主要可分為四類。① 內(nèi)加強接管 補強金屬配置在容器或接管的內(nèi)側 ；② 外加強接管 補強金屬配置在容器或接管的外側；③ 對稱加強的凸出接管 補強金屬對稱低配置在接管插入或外伸側 ；④ 密集補強 補強金屬集中配置在接管與容器連接處。（3） 補強方法常見的補強方法有：等截面積補強法、極限分析補強法、壓力面積補強法（適用于大開孔的補強計算）。（4） 補強設計原則等截面積補強法：貼板補強的設計原則規(guī)定，局部補強的金屬截面積應大于或等于因開孔所削弱的殼體截面積。這種設計偏于保守且比較繁瑣，但使用歷史較長，受靜壓條件下結果比較可靠，目前被較多的設計規(guī)范所采用。極限分析補強法：這種設計方法的基本出發(fā)點是殼體開孔后的屈服壓力基本上等于未開孔時的屈服壓力，并使開孔周圍的不連續(xù)應力和一次薄膜應力迭加后總應力小于兩倍屈服極限（三倍許用應力），這種設計方法僅允許采用整體補強結構。 等截面積補強法（1） 適用范圍適用范圍如下表10所示。表10 等截面積補強法適用范圍等截面積補強法可用于受內(nèi)壓（或外壓）的筒體，凸形封頭，平板蓋的開孔設計，使用這種補強法時，在殼體上允許的最大開孔直徑d為：內(nèi)徑Di≤1500mm內(nèi)徑Di1500mm筒體 且D≤500mmd≤ 且d≤1000mm凸頭殼形或封球錐形封頭d≤ （Di為開孔中心處的錐體內(nèi)直徑）橢圓或碟形封頭過渡區(qū)若在橢圓或碟形封頭過渡區(qū)開孔時，其孔的中心線宜垂直于封頭表面若開孔直徑超出了上述范圍，則開孔的補強結構與設計須作特殊考慮，必要時，應做驗證性水壓試驗，以校核設計的可靠性。（2） 等面積補強法設計計算公式有效補強寬度式中：—接管內(nèi)直徑，mm；—接管厚度附加量，mm；式中：—接管壁厚負偏差，mm；—接管腐蝕裕度，mm；有效補強高度： 式中：—外伸有效補強高度，mm；—內(nèi)伸有效補強高度，mm；—接管實際厚度，mm。因開孔而削弱的金屬面積：式中：—因開孔而削弱的金屬截面積，；—殼體的計算壁厚mm；—考慮腐蝕裕度后的開孔內(nèi)直徑，mm；—厚度附加量，mm；—強度削弱系數(shù)，mm；超出計算厚度的金屬面積：式中：—殼體多余金屬截面積，； —接管多余截面積，；—殼體計算壁厚，mm； —殼體的實際壁厚，mm；—腐蝕裕度，mm； —接管的計算壁厚，mm；—焊縫金屬的截面積，； —補強金屬面積，；若不需補強若需要補強總結本次畢業(yè)設計是我們從大學向今后工作過度的重要的一步。從最初的查閱課題相關資料，到開題報告的撰寫、設計計算，再到最終的圖紙繪制，在這些過程中，李老師都給予了非常重要的指導，這其中的每一個過程都是對自己學習能力的一次檢驗。通過這次畢業(yè)設計，我了解了安全氣囊的用途及工作原理，熟悉了安全氣囊壓力發(fā)生器的設計步驟，鍛煉了自己工程設計實踐方面的能力，培養(yǎng)了自己獨立思考的能力。此次畢業(yè)設計是對自己專業(yè)知識的一次實戰(zhàn)檢驗和和相關知識鞏固學習，同時也是自己走向工作崗位前的一次熱身。本次畢業(yè)設計收獲頗多，比如學會了如何去查找相關標準，分析數(shù)據(jù)，以及如何把理論知識和實際設計相結合，懂得了前輩們留下的許多經(jīng)驗公式是多么的寶貴，不知有多少先哲們?yōu)榇烁冻隽俗约旱囊簧?，但與此同時，仍有很多需要公關的課題需要我們這些后輩去為之努力。畢業(yè)設計也暴露出自己專業(yè)基礎知識的很多不足之處。比如缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對材料分析的能力不足等等，這些都是我以后需要努力的地方。這次畢業(yè)設計大實戰(zhàn)是對自己大學四年所學的一次大檢驗，使我明白了自己的知識水平還很淺薄。雖然馬上就要離開母校了，但是自己的求學之路還很長，以后更應該在工作中學習，在工作中鍛煉自己，努力使自己成為一個國家的有用之人，同時也為培育我成才的母校增光添彩，讓關心我成長的老師驕傲自豪。參考文獻[1] 【美】Dennis R Moss著 .. . .[2] 王艷軍 .:.[3] 烏秀春，王宏，2006年第8期：49.[4] 潘永亮，劉玉良編．化工設備機械設計基礎．北京：華南理工大學出版社，2005年第七次印刷.[5] 曹桂馨等．：華東華工學院出版社，1989.[6] ，：化學工業(yè)出版社，2003.[7] GB150—89鋼制壓力容器（三）標準釋義.[8] 丁伯民，：化學工業(yè)出版社，2003.[9] ：化學工業(yè)出版社，2001.[10] ：華南理工大學出版社，1995.[11] ：化學工業(yè)出版社，2002.[12] 李福寶，：化學工業(yè)出版社，2010.[13] ：學苑出版社，1985.[14] 205922063597.[15] Design Of Multilayered Pressure :p4446.[16] Baker W E. Proc 3rd US ,New ，2（1）：79.[17] 朱思明，：華東理工大學出版社，2003.[18] 曹雄,劉瑛, .中北大學學報(自然科學版)2005,26(6).[19] 李令舉, 齊鄧林. 汽車安全氣囊概述和機械式氣囊[J] . 汽車電器, 1997( 6) : 1~ 3.[20] 成一,陳守文. 煙火式氣體發(fā)生器燃燒室噴嘴的設計與研究[ J] . 汽車技術, 2002( 7) : 20~ 22.[21] Chen Jangkang. Development and Application of the Pyrotechnic Gas Generator Propellant on Automobile Airbag[J] .Huaxue, 1997, 55(2)：115~122[22] 譚立新,魏存娟，胡雙啟. 用于汽車安全氣囊的氣體發(fā)生器產(chǎn)氣性能的研究 . 中國安全科學學報, 2006第16卷第2期.致謝畢業(yè)設計是對我們知識運用能力的一次全面考核，也是對我們進行科學研究基本功的訓練，培養(yǎng)我們綜合運用所學知識，獨立地分析問題和解決問題的的能力，為以后撰寫專業(yè)學術論文和工作打下良好的基礎。本畢業(yè)設計能夠順利完成，首先我要感謝我的母?！蛔u為人民兵工第一校的中北大學，是她為我們提供了學習知識的土壤，使我們在這里能夠茁壯成長；其次要感謝我尊敬的導師——李夢群教授，是李老師在本次畢業(yè)設計中給予了我大力支持和幫助，每有問題，李老師總是耐心的解答，使我能夠充滿熱情的投入到畢業(yè)設計中去。還有李老師他那嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，都深深地感染和激勵著我；另外還要感謝我的同學們，他們熱心的幫助，使我感到了來自親兄弟姐妹般的情誼；最后還要感謝相關資料的編著者和給予我們支持的社會各界人士，感謝您們?yōu)槲覀兲峁┝肆己玫膶W習環(huán)境，使本次畢業(yè)設計能夠圓滿完成。