壓力容器生產工藝流程框圖
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壓力容器生產工藝流程框圖,第四章 外壓容器設計,外壓容器,真空操作容器、減壓精餾塔的外殼,用于加熱或冷卻的夾套容器的內層殼體,,第一節(jié) 概述,第一節(jié) 概述,一、外壓容器的穩(wěn)定性,承受外壓殼體失效形式,強度不足而發(fā)生壓縮屈服失效,當外壓達到一定的數(shù)值時,殼體的徑向撓度隨壓縮應力的增加急劇增大,直至容器壓扁,這種現(xiàn)象稱為外壓容器的失穩(wěn)或屈曲。(討論重點),,外壓容器的失效形式,,第一節(jié) 概述,,失穩(wěn)類型:,t與D比很小的薄壁回轉殼,失穩(wěn)時,器壁的壓縮應力通常低于材料的比例極限,稱為彈性失穩(wěn)。,當回轉殼體厚度增大時,殼體中的應力超過材料屈服點才發(fā)生失穩(wěn),這種失穩(wěn)稱為彈塑性失穩(wěn)或非彈性失穩(wěn)。,彈塑性失穩(wěn) (非彈性失穩(wěn)),彈性失穩(wěn),,第一節(jié) 概述,受外壓形式:,討論:受周向均勻外壓薄壁回轉殼體的彈性失穩(wěn)問題,第一節(jié) 概述,二、穩(wěn)定性問題的基本概念,臨界壓力是表征外壓容器抗失穩(wěn)能力的重要參數(shù),——使外壓容器失穩(wěn)的最小外壓力,臨界壓力(pcr),第一節(jié) 概述,薄壁圓筒受側向均布外力作用,一旦達到臨界壓力時,沿周向將形成幾個波。,n=2,n=3,n=4,對于給定尺寸的圓筒,波數(shù)主要決定于圓筒端部的約束條件和這些約束之間的距離。,,,第一節(jié) 概述,外壓圓筒的穩(wěn)定條件,m—穩(wěn)定性安全系數(shù),圓筒m=3,影響外壓圓筒臨界壓力的主要因素,(1)材料的E、μ (2)結構尺寸D、t、L (3)圓筒的形狀偏差,第一節(jié) 概述,第二節(jié) 外壓薄壁圓筒的穩(wěn)定性計算,第二節(jié) 外壓薄壁圓筒的穩(wěn)定性計算,基于以下假設:,①圓柱殼厚度t與半徑D相比是小量, 位移w與厚度t相比是小量。,②失穩(wěn)時圓柱殼體的應力仍處于彈性范圍。,目的,理論,理想圓柱殼小撓度理論,,線性平衡方程 和撓曲微分方程,外壓圓筒,長圓筒—L>Lcr,失穩(wěn)波數(shù)n=2,pcr與L無關,剛性筒—失效形式不是失穩(wěn),而是壓縮屈服破壞,,短圓筒—L<Lcr,失穩(wěn)波數(shù)n>2,pcr與L有關,第二節(jié) 外壓薄壁圓筒的穩(wěn)定性計算,對于鋼質圓筒(μ=0.3):,長圓筒的臨界壓力計算公式:,臨界應力(臨界壓力在圓筒壁中引起的周向壓縮應力):,第二節(jié) 外壓薄壁圓筒的穩(wěn)定性計算,(3)對于薄壁圓筒,使長圓筒失穩(wěn)的壓力(pcr)遠遠小于使長圓筒屈服的壓力(ps),即失穩(wěn)破壞先于強度破壞。,注意,(1)長圓筒臨界壓力與圓筒的計算長度無關,(2)長圓筒抗失穩(wěn)能力與E有關,而各類鋼的彈性模量變化不大,因此采用高強度鋼代替低強度鋼,只能提高圓筒的強度,而不能顯著提高其抗失穩(wěn)能力。,第二節(jié) 外壓薄壁圓筒的穩(wěn)定性計算,短圓筒的臨界壓力,短圓筒的臨界應力,第二節(jié) 外壓薄壁圓筒的穩(wěn)定性計算,第二節(jié) 外壓薄壁圓筒的穩(wěn)定性計算,帶加強圈的圓筒,,帶加強圈的外壓圓筒,第二節(jié) 外壓薄壁圓筒的穩(wěn)定性計算,受均布軸向壓縮載荷 圓筒的臨界應力,軸向壓縮圓筒失穩(wěn)的形狀,(a)非對稱形式;(b)對稱形式,(a),(b),第二節(jié) 外壓薄壁圓筒的穩(wěn)定性計算,本節(jié)重點,(1)失穩(wěn)、臨界壓力、臨界長度概念; (2)典型受載條件下圓筒臨界壓力(或應力)計算公式 。,本 節(jié) 完,謝謝大家!,減壓操作設備,帶夾套攪拌釜,容器韌性斷裂外觀,- 配套講稿:
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