壓力容器受壓元件分析講義—桑如苞new-在線瀏覽
2025-06-18 22:12本頁面
【正文】 對(duì)其計(jì)算即為臥式容器標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。內(nèi)外壓容器受壓元件分析 桑如苞 2022年 4月 6日 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 ? 壓力容器都離不開一個(gè)為建立壓力所必須的承壓外殼 —壓力殼 。 ? 內(nèi)外壓容器設(shè)計(jì)即是指對(duì)組成壓力殼的各種元件在壓力作用下的設(shè)計(jì)計(jì)算。 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 ? 當(dāng)采用立式支承時(shí)成為立（塔）式容器的形式，由于自重、物料重力、風(fēng)載、地震等作用，在壓力殼上產(chǎn)生應(yīng)力，其受力相當(dāng)于一個(gè)直立的懸臂梁， 對(duì)其計(jì)算即為塔式容器標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 壓力作用下，以薄膜應(yīng)力承載，為此整體上產(chǎn)生一次薄膜應(yīng)力，控制值 1倍許用應(yīng)力。 壓力作用下，以彎曲應(yīng)力承載，為此整體上產(chǎn)生一次彎曲應(yīng)力，控制值 應(yīng)力 。 如強(qiáng)度不足，當(dāng)時(shí)發(fā)生破壞，稱靜強(qiáng)度失效。 此種應(yīng)力：分為薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力兩種。如容器圓筒中的環(huán)向、軸向薄膜應(yīng)力即是一次總體薄膜應(yīng)力，控制為 1倍 ，局部薄膜應(yīng)力控制值為 ，發(fā)生于筒體端部。 如強(qiáng)度不足，當(dāng)時(shí)不會(huì)發(fā)生破壞，但會(huì)在多次加壓卸壓下發(fā)生破壞，稱為失去安定。 引起這種破壞不分薄膜與彎曲應(yīng)力，是等價(jià)的，許用值為一次 +二次應(yīng)力強(qiáng)度 。 所有元件計(jì)算中都考慮了一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的強(qiáng)度，但有的元件是一次應(yīng)力起控制作用，如圓筒、球封、錐殼，有的是一次 +二次應(yīng)力強(qiáng)度起控制作用。 橢封和碟封設(shè)計(jì)中將其總應(yīng)力以 1倍 控制，是保守的。 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 ? ?? 與二次應(yīng)力相關(guān)的載荷主要是壓力（開、停車）。 水壓試驗(yàn)并不能檢驗(yàn)二次應(yīng)力的破壞。 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 1. 各種殼的壁厚計(jì)算公式都可以圓筒公式為基礎(chǔ)來表示。 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 四 、開孔補(bǔ)強(qiáng) 1. 殼和板的開孔補(bǔ)強(qiáng)準(zhǔn)則。 ——彎曲強(qiáng)度補(bǔ)強(qiáng)，半面積補(bǔ)強(qiáng)。 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 2. 等面積補(bǔ)強(qiáng)法。 ? 大開孔時(shí)，由于孔邊出現(xiàn)較大的彎曲應(yīng)力，故不適用大開孔。 在 A點(diǎn)， a孔 K= b孔 K= c孔 K= ? 所以圓筒上的長(zhǎng)孔，應(yīng)使長(zhǎng)軸垂直筒體軸線。 內(nèi)外壓容器受壓元件分析 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 A A=dδ+2δetδ(1fr) ? d——開孔計(jì)算直徑， d=di+2c ? δ——開孔計(jì)算厚度，開孔部位按公式計(jì)算的厚度。 ? 2δetδ(1fr)——由于接管材料強(qiáng)度低于筒體時(shí)所需另行補(bǔ)償?shù)拿娣e。所以筒體上多余面積可利用較多，則另行補(bǔ)強(qiáng)面積就可少（補(bǔ)強(qiáng)板可?。?。 2d?D?D 2d?Dd ?22dD ???D 2d內(nèi)外壓容器受壓元件分析 6．大開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 1) 大開孔邊緣的應(yīng)力 a. 局部薄膜應(yīng)力 σm b. 彎曲應(yīng)力 σb σm≈σb 所以大開孔補(bǔ)強(qiáng)不能忽略彎曲應(yīng)力的作用。但開孔接管后，接管直徑范圍內(nèi)壓力軸向作用產(chǎn)生的軸向力 ，作用到接管壁上與原開孔前壓力作用位置發(fā)生變化，由此引起 11截面的彎矩差 。 4) 大開孔邊緣的彎曲應(yīng)力不允忽略，小開孔邊緣可不計(jì)。 ? 小開孔時(shí)， r↓， ↓ ↓，而承受彎矩的范圍仍為 ，所以彎曲應(yīng)力很小，可不計(jì)。 ： 有限元分析，工程中常用。 內(nèi)外壓容器受壓元件分析
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