【正文】 /2）　　　　　　小端無折邊錐殼結構的適用條件：α≤45176。　　b）該公式?jīng)]有考慮除壓力外的其他軸向載荷。有折邊錐殼　　－適用范圍：α≤60176。應按平蓋進行設計）　?。蠖藝榷魏穸龋骸　∑渲蠯＝f　　1）按板殼理論，圓平板在均布載荷下的最大應力：　　其中，K為結構特征系數(shù)，反映了板邊緣對板最大應力的影響?！　A平蓋的最大應力σmax以1倍的許用應力進行限制，并考慮平板可能拼接而計及焊接接頭系數(shù)，則得到標準中的平蓋厚度計算公式：　　　　 開孔與開孔補強　　　　1）開孔補強原因（目的）：　　由于開孔引起的結構不連續(xù)，降低局部應力水平?！　?）GB150適用的開孔形狀：　　當圓筒內(nèi)徑Di≤1500mm時，開孔最大直徑dop≤Di/2，且dop≤Di/520mm；當圓筒內(nèi)徑Di＞1500mm時，開孔最大直徑dop＜Di/3，且dop≤1000mm；　　錐形封頭開孔的最大直徑dop＜Di/3（Di為開孔中心處錐殼內(nèi)直徑）　　注：開孔最大直徑dop對橢圓形或長圓形開孔指長軸尺寸。　　　　　　2）開孔補強結構型式1－整體補強。設計壓力大于4Mpa；設計溫度大于350；疲勞容器；承裝極度高度危害的容器；補強圈結構不能滿足。　　1）開孔邊緣的應力 2）補強準則　　□局部薄膜應力□保障開孔局部截面的靜力強度或防止失穩(wěn)　　□彎曲應力　　　　2）內(nèi)壓殼體開孔所需補強面積：　　式中－dop為開孔直徑，其值為接管直徑d加2倍接管壁厚附加量，d的取值：圓筒開孔，徑向a取d；斜向b取d1；切向c取d。　　3）。對于接管lt＞，或整體加厚圓筒體；補強范圍內(nèi)的A、B類嬙鯈接頭不得有任鑌陷，必要時應對此提出無損檢測要求；　　5）圓筒與接管之間角焊縫的焊腳尺寸應分別不小于δn/2和δnt/2 ，接管內(nèi)壁與圓筒內(nèi)壁交線處圓角半徑在δn/8和δn/2之間；　　6）本設計方法適用下列參數(shù)范圍：　　 法蘭　　 法蘭的分類及標準法蘭的選用　　1）法蘭設計應考慮的主要失效模式是整個法蘭接頭的泄漏，還需顧及螺栓、墊片和法蘭的強度　　2）法蘭的分類　　3）標準法蘭的選用　　標準容器法蘭的公稱壓力是以板材16MnR在常溫下的強度為依 據(jù)而制定；　　　　 基于Waters法的法蘭設計方法　　1）法蘭密封的影響因素：　　螺栓預緊力、墊片性能、法蘭密封面的特征、法蘭剛度、螺栓剛度、操作工況。確定墊片材料、型式、尺寸；　　確定法蘭材料、密封面型式、結構尺寸；　　以致在世界壓力容器技術標準方面形成了美國ASME和歐盟13445兩大體系的新格局?！　?檢驗中的強度校核　　1）例：內(nèi)壓圓筒體　　——按壁厚校核　　　　——按壓力校核　　　　，可按該標準進行強度校核；　　，原則上可根據(jù)用途（如石油、化工、冶金、輕工、制冷等）或類型（如球罐、廢熱鍋爐、搪玻璃設備、換熱器、高壓容器等），按當時的有關標準進行校核；　　，原則上仍按原設計規(guī)范進行強度校核?！　Σ荒芤猿Ｒ?guī)方法進行強度校核的，可以采用應力分析或者實驗應力測試等方法校核?！　?基本概念　　 應力分類　　 分析設計的直接法　　 基本思想　　1）規(guī)則設計方法這種“規(guī)則設計”方法對設計的容器基本上是安全的，主要著眼于限制容器中的最大薄膜應力或其他由機械載荷直接產(chǎn)生的彎曲應力及剪應力等?！　√攸c：應用廣泛，設計的絕大多數(shù)容器都是安全可靠的；設計、計算過程簡單，容易掌握；　　2）規(guī)則設計方法的局限性　　彈性失效準則的保守性和不確定性；　　　　　　隨著技術的發(fā)展，核容器和大型化的高參數(shù)化工容器的廣泛使用，工程師們逐步認識到各種不同的應力對容器的失效有不同的影響。　　按不同類別的應力可能引起的失效模式建立起彈性失效、塑性失效、彈塑性失效及疲勞失效的設計與校核方法，并給出不同的應力限制條件。　　這套方法的基礎首先要對容器中關鍵部位逐一進行應力分析，然后才能進行應力分類。　　英國從1976年開始在BS 5500規(guī)范中列入了壓力容器分析設計的內(nèi)容。1993年調(diào)整為JIS 8281即“壓力容器的應力分析和疲勞分析”?！　　舴治鲈O計定義：　　對容器的危險點進行詳細的應力分析，根據(jù)原因和性質對應力進行分類，按各類應力對容器失效的危害性的差異采用不同的準則加以限制。　　　　外壓引起總體剛性失穩(wěn)，即形狀失穩(wěn)。其他機械載荷產(chǎn)生的局部應力使容器發(fā)生局部范圍彈性失效或塑性失效?？傮w結構不連續(xù)應力，由于相鄰部位存在相互約束，可能使部分材料屈服進入彈塑性狀態(tài)，可造成彈塑性失效?？傮w熱應力也會造成容器的彈塑性失效。應力集中（局部結構不連續(xù)）及局部熱應力使局部材料屈服，雖然可以造成彈塑性失效，　　　　應力分析設計的指導思想——容器上存在不同載荷及不同的應力，而且對容器失效的影響又各不相同，因此就應當更為科學地將應力進行分類，并按不同的失效形式和設計準則進行應力強度校核。　　2）彎曲應力（Bending stress）：是法向應力沿截面厚度上的變化分量。最大值發(fā)生在容器的表面處，設計時取最大值?！　?）法向應力（Normal stress）：垂直于所考慮截面的應力分量，也稱正應力。　　4）切應力（Shear stress）：是與所考慮截面相切的應力成分?！　姸壤碚摚旱谌龔姸壤碚摚ㄗ畲蠹魬Γ┊斄繌姸取姸戎担阂?guī)定為給定點處最大剪應力的2倍，即最大主應力與最小主應力的代數(shù)值之差?！　√攸c：應力應變—非線性：非單值對應　　8）彈性名義應力：無論載荷多大，假定結構材料始終為線彈性時所求得的計算應力。假定材料始終符合虎克定律（線彈性）；利用彈性力學求解，超過屈服極限時，應力又稱“虛擬應力”。彈性應力分析，塑性失效準則控制　　　　9）安定性原理　?、佴襶＜σ1＞2σy；　　第一次加載時，局部塑性區(qū)內(nèi)的應力應變按OAB線變化，按彈性名義應力σ1計算的應力應變線為 OAB’。由于結構不連續(xù)區(qū)周圍存在彈性約束，使塑性變形回復到，此時產(chǎn)生殘余壓應力（大小由0C線段代表）?！　〉诙渭虞d卸載循環(huán)將沿BC線變化，這時不再發(fā)生新的塑性變形，結構表現(xiàn)出新的彈性行為，亦即進入安定狀態(tài)。于是第二次加載卸載循環(huán)則沿DEBGD回線變化。　　　?、郐?＝2σy第一次加載卸載的應力應變回線為OABC，這是不出現(xiàn)反向屈服的最大回線，以后的加載卸載的應力應變循環(huán)均沿一條最長的BC線變化，不再出現(xiàn)新的塑性變形，表現(xiàn)出最大的彈性行為，即達到安定狀態(tài)。≤2σy、即為出現(xiàn)安定的條件?！　?）應力產(chǎn)生的原因　　◆機械載荷直接產(chǎn)生　　◆在變形協(xié)調(diào)過程中產(chǎn)生的　　◆熱載荷引發(fā)的　　例：機械載荷引起的應力：無自限性；　　溫差載荷：有自限性，不一定導致容器失效　　　?、儆蓹C械載荷引起的應力　　　　可由外載荷與內(nèi)力的平衡關系求得。薄壁殼體中，應力為沿壁厚均勻分布的薄膜應力，并在容器的總體范圍內(nèi)存在。厚壁容器中，應力是沿壁厚呈非線性分 布狀態(tài)，可以分解為均布分量和非均布分量。產(chǎn)生原因：由結構的變形協(xié)調(diào)引起的；按照不連續(xù)應力影響 范圍大小又區(qū)分為總體結構不連續(xù)和局部結構不連續(xù)。產(chǎn)生條件（任意一種或組合）：　　◆幾何不連續(xù)（如曲率半徑有突變）；　　◆載荷不連續(xù)；　　◆材質不連續(xù)。熱應力：由內(nèi)部溫度分布不均勻或材料熱膨脹系數(shù)不同引起的 自平衡應力；或當溫度發(fā)生變化，結構的自由熱變形被外部約束限制所引起的應力。引起熱應力的“載荷”是溫差，溫差表明該類載荷的強弱，故稱為熱載荷，以區(qū)別于機械載荷。熱應力沿壁厚方向的分布可能是均布的、線性的或非線性的。根據(jù)作用范圍大小，分總體熱應力和局部熱應力?！　】傮w范圍分布的應力，可能使容器發(fā)生整體范圍的彈性或塑性失效；局部范圍的應力，只會造成容器局部彈塑性失效或疲勞失效?！　【€性分布的彎曲應力，或非線性分布的分量；　　　　 應力分類　　1）一次應力P（primary stress）：為平衡壓力與其他機械載荷所必需的法向應力或剪應力?？捎膳c外載荷的平衡關系求得，由此一次應力必然直接隨外載荷的增加而增加?！　∫淮螒（primary stress）可分為三類：　　一次彎曲應力矸Pb。　　　　　　對結構總體 應力分布和變形沒有重大影響。不包括不連續(xù)和 應力集中。考慮不連續(xù)但不 包括應力集中。不包括不連續(xù)和應力集中。發(fā)生在結構的不連續(xù)處，可以由機械載荷或熱膨脹差引起的。（2）能引起疲勞但不 引起容器形狀奕化的某些熱應力符號1）PmPLPbQ2）F2）　　4）總結—載荷和應力關系　　　　4）總結－各類應力可能引起的失效　　靜載：一次應力可能引起韌性斷裂、脆斷斷裂；　　二次應力一般不會引起失效；　　峰值應力由溫度載荷引起的一般不會引起失效；　　由機械載荷引起的可能引發(fā)脆斷；　　交變：都可能引起疲勞；　　5）應力分類的應用　　例：受內(nèi)壓P，沿壁厚溫差△t　　　　　　組、PL＋Pb＋Q組及PL＋Pb＋Q＋F組　　3）按組分別計算主應力（σσσ3）；　　4）按組分別計算應力強度（SⅠ、SⅡ、SⅣ）：　　應力強度＝Max{ |σ1－σ2丨、|σ3－σ1丨、|σ2－σ3丨}　　5）按JB 4732表5－1進行校核：　　應力強度（SⅠ、SⅡ、SⅣ）≤λKSm　　　　 分析設計的直接法　　即“塑性分析法”，對結構直接進行塑性分析或極限分析，求出塑性狀態(tài)下的應力分布或極限載荷。結構設計中，若給定載荷不超過結構塑性極限載荷的2/3，則在結構具體部位上不需要滿足一次應力相關許用值的規(guī)定。設計必須考慮塑性應變集中對結構的疲勞破壞、棘輪破壞的影響，且應按有關章節(jié)校核結構