压力容器其它问题汇总 续3

原创 胡伟明  2020-09-02 20:56:00  阅读 130 次 评论 0 条
摘要:

容器接管处的应力集中孔边及开孔接管处的应力集中程度均用应力集中系数K来表示,K是开孔处的最大应力值与不开孔时最大薄膜应力之比。开孔接管的应力集中系数主要受到下列因素影响:1)容器的形状和应力状态;2)开孔的形状、大小及接管壁厚;开圆孔应力集中系数最小,椭圆孔较大,方孔更大。接管轴线与壳体法线不一致时,开孔将变为椭圆而使应力集中系数增大。开孔直径越大,接管壁厚越小,应力集中系数越大,故减小孔径或增加接管壁厚均可降低应力集中系数。插入式接管的应力集中系数小于平齐接管。外压容器和平板的开孔补强等面积补

容器接管处的应力集中

孔边及开孔接管处的应力集中程度均用应力集中系数K来表示,K是开孔处的最大应力值与不开孔时最大薄膜应力之比。开孔接管的应力集中系数主要受到下列因素影响:

1)容器的形状和应力状态;

2)开孔的形状、大小及接管壁厚;

开圆孔应力集中系数最小,椭圆孔较大,方孔更大。接管轴线与壳体法线不一致时,开孔将变为椭圆而使应力集中系数增大。开孔直径越大,接管壁厚越小,应力集中系数越大,故减小孔径或增加接管壁厚均可降低应力集中系数。插入式接管的应力集中系数小于平齐接管。

外压容器和平板的开孔补强

等面积补强法,实际上补强的是壳体开孔丧失的薄膜应力抗拉强度断面积。但对于受压的平板,其内产生的是弯曲应力,因此应按补强开孔所丧失的抗弯强度来确定补强面积,使补强前后在补强范围内的抗弯模量相同。由此导出的补强面积为开孔挖去面积的0.5倍,故平板开孔时,另加开孔的面积的一半就可以满足需要了。

外压容器除强度外,还需满足稳定条件。由于按外压计算的壁厚较承受同样的内压时大,且局部补强的目的主要是为解决应力集中,故外压容器局部补强所需补强的面积可少些。 各国规范认为,所补强面积为挖去金属面积的一半就可满足。

整体法兰强度设计

首先检验垫片尺寸和螺栓、螺栓圆直径是否尽可能的小,以最大限度地降低作用于法兰的弯矩。在此条件满足的前提下,若是轴向应力不能满足,则可增加锥颈厚度和锥颈高度,若是径向应力σr或环向应力σt不能满足要求,则可增加法兰盘厚度。

锥壳加强段长度

锥壳大端加强段长度的意义是:当量圆筒在均布边界力作用下,圆筒中轴向弯曲应力的衰减长度。

锥壳小端加强段长度的意义是:当量圆筒在均布边界力作用下,圆筒中局部环向薄膜应力的衰减长度。

冲击功与断裂韧性

1)断裂韧性:指材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量,也是材料抵抗脆性破坏的韧性参数。它和裂纹本身的大小、形状及外加应力大小无关。是材料固有的特性,只与材料本身、热处理及加工工艺有关。是应力强度因子的临界值。常用断裂前物体吸收的能量或外界对物体所作的功表示。例如应力-应变曲线下的面积。韧性材料因具有大的断裂伸长值,所以有较大的断裂韧性,而脆性材料一般断裂韧性较小。

2) 冲击韧性:工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力,即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功 Ak,单位为焦耳(J)。冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。


本文地址:https://www.huweiming.com/post/259.html
版权声明:本文为原创文章,版权归 胡伟明 所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!

评论已关闭!