外压容器设计2013课件

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1、2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology1主要内容：外压圆筒图算法原理外压封头的计算真空容器加强圈的计算例题第四节外压容器的设计2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology2关于外压容器临界压力计算圆筒的类型；不同类型圆筒的临界压力计算公式不同。解析法求解需用应力，首先假设名义壁厚，计算临界长度，判断长、短圆筒，然后再进行计算临界压力，与设计压力进行比较，是一个非常复杂的试算过程。弹性范围内。2021/8/26Qin

2、gdaoUniversityofscienceandtechnology3为了避免解析法设计的不足，各国均推荐采用图算法。图算法是工程设计中常用的方法，它适用于弹性及弹塑性失稳设计。图解法是以勃莱斯公式和拉默公式为基础的。1外压圆筒图算法原理2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology4（1）临界压力计算2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology5（2）临界应力计算2021/8/26QingdaoUniversityo

3、fscienceandtechnology6为了避开E值，其在塑性状态下为变值。2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology7临界应变与材料的E没有关系，仅是筒体几何尺寸的函数；建立的临界压应变与L/Do，Do/Se的函数关系，是以于勃莱斯公式和拉默公式为基础的。因此，只适用于仅存在周向应力、不存在轴向应力的情况。一旦建立了图形，则适用于不同的材料。如果在弹性范围内，就可用公式（5）（6），计算，否则需要查图计算。2021/8/26QingdaoUniversityofs

4、cienceandtechnology82021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology9②计算图的绘制绘制关系图注意：曲线图中的D用外径D0代替。横坐标用字母A代替。S0以代替。图3-1外压或轴向受压圆筒和管子几何参数计算图（用于所有材料）2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology10钢制长圆筒，在图上是垂直于横坐标的直线部分。钢制短圆筒：对应不同参数，ε不同。反映出米赛斯或拉默公式的适用范围，是一条斜线。本图与材料的E

5、值无关。钢材取μ＝0.3，普遍使用。2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology11求解出临界应变后，可以通过材料的拉伸曲线求解临界应力。（3）许用外压的确定，此为外压计算的目的。工程实际中：①长圆筒或者管子存在椭圆度，一般压力达到1/3~1/2临界压力就会被压瘪；②在操作时由于操作条件的破坏，壳体实际承受的压力会比计算的压力大。m值根据我国设计规定取为3.0。2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology122021/8

6、/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology132021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology142021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology152封头的稳定性计算（1）外压球壳2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology162021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology172021

7、/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology18（2）外压凸形封头外压凸形封头的稳定性计算与球壳相同，所考虑的仅是如何确定计算中涉及到的球壳半径R。●碟形封头，仅球冠部分为压应力，因此以球冠的内半径作为计算半径Ri；●椭圆形封头，取当量计算半径Ri=KDi，其中标准椭圆形封头为K=0.9。2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology19（3）外压锥形封头1、对于60的外压锥形封头，按承受外压的等效圆柱形筒体计算。2、>6

8、0的外压锥形封头按平板封头计算。2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology203真空容器加强圈设计2021/8/26QingdaoUniversityofscienceandtechnology21将长圆筒转化为短圆筒，或者减少短圆筒的计算长度，目