【正文】 的形式。，在周邊簡支和固支情況下的最大彎曲應(yīng)力和撓度的大小和位置。 答：周邊固支時(shí)，最大撓度為 周邊固支圓平板中的最大正應(yīng)力為支承處的徑向應(yīng)力，其值為 周邊簡支圓平板中的最大正應(yīng)力為板中心處的徑向應(yīng)力，其值為 二者的比值為對于鋼材，將代入上式得這表明周邊簡支板的最大正應(yīng)力大于周邊固支板的應(yīng)力。4，這些殼體將產(chǎn)生應(yīng)力和變形，當(dāng)此應(yīng)力超過材料的屈服點(diǎn)，殼體將產(chǎn)生顯著變形，直至斷裂。 ，殼壁中產(chǎn)生壓縮薄膜應(yīng)力，其大小與受相等內(nèi)壓時(shí)的拉伸薄膜應(yīng)力相同。 試述影響承受均布外壓圓柱殼的臨界壓力因素有哪些？為提高圓柱殼彈性失穩(wěn)的臨界壓力，應(yīng)采用高強(qiáng)材料。臨界壓力還隨著殼體材料的彈性模量E、泊松比μ的增大而增加。彈性失穩(wěn)的臨界壓力與材料強(qiáng)度無關(guān)，故采用高強(qiáng)度材料不能提高圓柱殼彈性失穩(wěn)的臨界壓力。 求解內(nèi)壓殼體與接管連接處的局部應(yīng)力有哪幾種方法？答：(1)應(yīng)力集中系數(shù)法: (3)應(yīng)力測試圓柱殼除受到介質(zhì)壓力作用外，還有哪些從附件傳遞來的外加載荷？答：除受到介質(zhì)壓力作用外，過程設(shè)備還承受通過接管或其它附件傳遞來的局部載荷，如設(shè)備的自重、物料的重量、管道及附件的重量、支座的約束反力、溫度變化引起的載荷等。此外，在壓力作用下，壓力容器材料或結(jié)構(gòu)不連續(xù)處，如截面尺寸、幾何形狀突變的區(qū)域、兩種不同材料的連接處等，也會在局部區(qū)域產(chǎn)生附加應(yīng)力。？影響壓力容器鋼材性能的環(huán)境因素主要有溫度高低、載荷波動、介質(zhì)性質(zhì)、加載速率等。硫能促進(jìn)非金屬夾雜物的形成，使塑性和韌性降低。將硫和磷等有害元素含量控制在很低水平，即可大大提高鋼材的純凈度，可提高鋼材的韌性、抗中子輻照脆化能力，改善抗應(yīng)變時(shí)效性能、抗回火脆化性能和耐腐蝕性能。工程上在設(shè)計(jì)階段要預(yù)測材料性能是否會在使用中劣化，并采取有效的防范措施。4 壓力容器設(shè)計(jì)思考題：，壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮哪些因素？具體有哪些要求？為保證安全，壓力容器設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮材料、結(jié)構(gòu)、許用應(yīng)力、強(qiáng)（剛）度、制造、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，每個環(huán)節(jié)都應(yīng)予以高度重視。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是確定合理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式，并滿足制造、檢驗(yàn)、裝配、運(yùn)輸和維修等要求；強(qiáng)（剛）度設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是確定結(jié)構(gòu)尺寸，滿足強(qiáng)度或剛度及穩(wěn)定性要求，以確保容器安全可靠地運(yùn)行；密封設(shè)計(jì)主要是選擇合適的密封結(jié)構(gòu)和材料，保證密封性能良好。若按分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，還應(yīng)提供應(yīng)力分析報(bào)告。壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先確定容器最有可能發(fā)生的失效形式，選擇合適的失效判據(jù)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定適用的設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，再按規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。對于儲存液化氣體的壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)高于工作條件下可能達(dá)到的最高金屬溫度下的液化氣體的飽和蒸汽壓。選材以設(shè)計(jì)溫度為準(zhǔn)。設(shè)計(jì)厚度。？材料設(shè)計(jì)系數(shù)是一個強(qiáng)度“保險(xiǎn)”系數(shù)，主要是為了保證受壓元件強(qiáng)度有足夠的安全儲備量，其大小與應(yīng)力計(jì)算的精確性、材料性能的均勻性、載荷的確切程度、制造工藝和使用管理的先進(jìn)性以及檢驗(yàn)水平等因素有著密切關(guān)系。② 常規(guī)設(shè)計(jì)以材料力學(xué)及彈性力學(xué)中的簡化模型為基礎(chǔ)，確定筒體與部件中平均應(yīng)力的大小，只要此值限制在以彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則所確定的許用應(yīng)力范圍之內(nèi)，則認(rèn)為筒體和部件是安全的。(2) 分析設(shè)計(jì)：① 將各種外載荷或變形約束產(chǎn)生的應(yīng)力分別計(jì)算出來,包括交變載荷,熱應(yīng)力,局部應(yīng)力等。③ 可應(yīng)用于承受各種載荷、任何結(jié)構(gòu)形式的壓力容器設(shè)計(jì)，克服了常規(guī)設(shè)計(jì)的不足。薄壁圓筒強(qiáng)度設(shè)計(jì)以薄膜理論為基礎(chǔ)，采用最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則；厚壁圓筒的強(qiáng)度計(jì)算以拉美公式為基礎(chǔ)，采用塑性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則或爆破失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)。(2) 熱套式：具有包扎式圓筒的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)外，還具有工序少，周期短等優(yōu)點(diǎn)。(4) 整體多層包扎式：是一種錯開環(huán)縫合采用液壓夾鉗逐層包扎的圓筒結(jié)構(gòu)，避免圓筒上出現(xiàn)深環(huán)焊縫，可靠性較高。型槽繞帶式結(jié)構(gòu)的圓筒具有較高的安全性，機(jī)械化程度高，材料的損耗少，且由于存在預(yù)緊力，在內(nèi)壓作用下，筒壁應(yīng)力分布比較均勻，但對鋼帶的技術(shù)要求高。？如何避免？高壓容器圓筒的對接深環(huán)焊縫影響容器的制造質(zhì)量和安全：(1) 無損檢測困難，無法用超聲檢測，只能依靠射線檢測；(2) 焊縫部位存在很大的焊接殘余應(yīng)力，且焊縫晶粒易變得粗大而韌性下降，因而焊縫質(zhì)量較難保證；(3) 環(huán)焊縫的坡口切削工作量大，且焊接復(fù)雜。，中徑公式也可按第三強(qiáng)度理論導(dǎo)出，試作推導(dǎo)。=與中徑公式相對應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度比值隨徑比的增大而增大。GB150中取=，在液壓試驗(yàn)（=）時(shí)，=，說明筒體內(nèi)表面金屬仍未達(dá)到屈服點(diǎn)，處于彈性狀態(tài)。當(dāng)=，==，代入式（1）得：即 因此，內(nèi)壓圓筒厚度計(jì)算公式（1）僅適用于≤。、橢圓形、碟形、錐殼和平蓋封頭的特點(diǎn)，并說明其主要應(yīng)用場合。但缺點(diǎn)是深度大，直徑小時(shí)，整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大。(2) 橢圓形封頭橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，故應(yīng)力分布比較均勻，且橢圓形封頭深度較半球形封頭小得多，易于沖壓成型，是目前中、低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。該邊緣彎曲應(yīng)力與薄膜應(yīng)力疊加，使該部位的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它部位，故受力狀況不佳。(4) 錐殼結(jié)構(gòu)不連續(xù)，錐殼的應(yīng)力分布并不理想，但其特殊的結(jié)構(gòu)形式有利于固體顆粒和懸浮或粘稠液體的排放，可作為不同直徑圓筒體的中間過渡段，因而在中、低壓容器中使用較為普遍。，墊片的性能參數(shù)有哪些？它們各自的物理意義是什么？(1) 墊片比壓力形成初始密封條件時(shí)墊片單位面積上所受的最小壓緊力，稱為“墊片比壓力”，用表示，單位為MPa。操作密封比壓往往用介質(zhì)計(jì)算壓力的倍表示，這里稱為“墊片系數(shù)”，無因次。法蘭標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)用途分管法蘭和容器法蘭兩套標(biāo)準(zhǔn)。，為什么要對錐頸和法蘭環(huán)的應(yīng)力平均值加以限制？當(dāng)法蘭錐頸有少量屈服時(shí)，錐頸部分和法蘭環(huán)所承受的力矩將重新分配，錐頸已屈服部分不能再承受載荷，其中大部分需要法蘭環(huán)來承擔(dān)，這就使法蘭環(huán)的實(shí)際應(yīng)力有可能超過原有的法蘭環(huán)強(qiáng)度條件。，徑向或軸向自緊式密封的機(jī)理，并以雙錐環(huán)密封為例說明保證自緊密封正常工作的條件。② 自緊式密封：主要依靠容器內(nèi)部的介質(zhì)壓力壓緊密封元件實(shí)現(xiàn)密封，介質(zhì)壓力越高，密封越可靠。軸向自緊式密封的密封性能主要依靠密封元件的軸向剛度小于被連接件的軸向剛度來保證；而徑向自緊式密封主要依靠密封元件的徑向剛度小于被連接件的徑向剛度來實(shí)現(xiàn)。為保證自緊密封正常工作，應(yīng)：① 兩錐面上的比壓必須大于軟金屬墊片所需要的操作密封比壓；② 合理設(shè)計(jì)雙錐環(huán)的尺寸，使雙錐環(huán)有適當(dāng)?shù)膭偠?，保持有適當(dāng)?shù)幕貜椬跃o力。表1 不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管最小厚度接管公稱外徑253238454857657689最小厚度壓力容器常常存在各種強(qiáng)度裕量，例如接管和殼體實(shí)際厚度往往大于強(qiáng)度需要的厚度；接管根部有填角焊縫；焊接接頭系數(shù)小于1但開孔位置不在焊縫上。因此，對于滿足一定條件的開孔接管，可以不予補(bǔ)強(qiáng)。但實(shí)際的開孔接管是位于殼體而不是平板上，殼體總有一定的曲率，為減小實(shí)際應(yīng)力集中系數(shù)與理論分析結(jié)果之間的差異，GB150對開孔的尺寸和形狀給予一定的限制：① 圓筒上開孔的限制，當(dāng)其內(nèi)徑≤1500mm時(shí)，開孔最大直徑≤，且≤520mm；當(dāng)其內(nèi)徑＞1500mm時(shí)，開孔最大直徑≤，且≤1000mm。③ 錐殼（或錐形封頭）上開孔最大直徑≤，為開孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。，壓力容器可以允許不設(shè)置檢查孔？容器若符合下列條件之一，則可不必開設(shè)檢查孔：①筒體內(nèi)徑小于等于300mm的壓力容器；②容器上設(shè)有可拆卸的封頭、蓋板或其它能夠開關(guān)的蓋子，其封頭、蓋板或蓋子的尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸；③無腐蝕或輕微腐蝕，無需做內(nèi)部檢查和清理的壓力容器；④制冷裝置用壓力容器；⑤換熱器。其優(yōu)點(diǎn)是僅排放容器內(nèi)高于規(guī)定值的部分壓力，當(dāng)容器內(nèi)的壓力降至稍低于正常操作壓力時(shí)，能自動關(guān)閉，避免一旦容器超壓就把全部氣體排出而造成浪費(fèi)和中斷生產(chǎn)；可重復(fù)使用多次，安裝調(diào)整也比較容易。