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商品详细描述
的步骤计算得到B值,但对Do/δe < 4的圆筒和管子的A值应按下式计算:
,当A>0.1时,取A=0.1; 由A值,并根据材料牌号,通过表6-2至表6-9中的相应曲线数据表查B值;
b) [P]按下式计算:
式中:σo为应力,其值取 或 或的较小值。
c) 算出的[P]应大于或等于PC,PC为计算外压力,否则,应重新假设名义厚度δn,并重复上述步骤计算。直到[P]>PC,且接近于PC为止。
6.2 外压球壳
外压球壳所需的有效厚度按以下步骤计算:
假设δn,令δe =δn-C 定出Ro/δe;
用式下计算系数A
根据相应的材料图查出B,并按式下求出[P],
如在材料线图中A落在材料线的左方,则按下式6-5计算许用压力:
----------- ------------- 6-5
[P]应大于或等于Pc,否则须再假设δn,重复上述计算,直至[P]大于且接近Pc为止。
6.3 受外压圆筒和球壳计算图的来源简介
6.3.1 失稳现象和临界压力
1)在外压圆筒壁厚计算中,GB15O采用图表计算法,用简单的计算程序,借助两种图(表)求出结果。
两种图(表)中,一种是仅与几何形状参数有关的线图;另一种是仅与材料有关的线图。通过查图表计算许用压力,从而确定筒体的厚度。
计算受均匀外压下的圆筒壳体的膜应力,只需将外压力代入内压计算公式则可。
实际上,通常使用的外压圆筒形容器,当外压产生的压应力尚未达到材料的屈服点时,就会突然发生失去原形的压扁或褶皱现象,这主要是弯曲应力引起的,使壳体丧失稳定,这种现象,称为失稳。
容器失稳分为周向失稳和轴(经向)向失稳两种,周向失稳是因周向压缩薄膜应力所引起,轴向失稳是由容器轴向压缩薄膜应力造成的。容器周向失稳时,其横截面由圆形变成波形,轴向失稳时,原为直线的素线变为波形线。按容器的失稳范围大小,分整体失稳和局部失稳,通常外压容器的压瘪属于整体失稳。
在某外压力下,形状突然发生改变而产生瘪塌的失效形式,称为失稳,断面由容器被压瘪失稳时的最小外压力,称为临界压力。
临界压力大小的影响因素与壳体用的材料及其几何尺寸有关,几何尺寸包括圆筒计算长度L、外直径D0和有效厚度δe,用比值L/ D0和δe/ D0表达。
2)临界压力、临界应力与圆筒计算长度的关系
①非常长的圆筒体(长圆筒),两端的加强件对圆筒抗外压的能力起不了加强作用,失稳时圆筒截面压瘪成二波形,此时对临界压力有影响的只是外直径D0和筒体的有效厚度δe,即δe/ D0,此时的临界压力Pcr为:
Pcr=2.2E(δe/ D0)3 ----------①
式中:E-材料的弹性模量,MPa;
根据临界压力求临界应力бcr的公式为бcr=PcrDo/2δe,
该公式可改写为
Pcr=2бcr(δe/ D0)
2бcr(δe/ D0)= 2.2E(δe/ D0)3
бcr/ E =1.1(δe/ D0)2 ----------①1
在①式中,如采用稳定系数m(即许用压力为临界压力的1/m,并取计算压力等于许用压力,通常取m=3)即[P]=Pcr/m
则计算压力为:令PC=[P];;式中可解出有效厚度,
相应的有效厚度为: ,如以m=3 代入,计算得的名义厚度为
。
不起作用的最小长度,称为临界长度,用Lcr表示,其值为:
当L≥Lcr,则该长度为L的圆筒为长圆筒。
②中等长度的圆筒,其长度L<Lcr,此时圆筒的临界压力Pcr与L/ D0和
δe/ D0有关,其值为:
Pcr=2.8E(δe/ D0)2。5/(L/Do) --------------②
2бcr(δe/ D0)= 2.8E(δe/ D0)2。5 /(L/Do)
бcr/ E =1.4(δe/ D0)1。5/(L/Do) ---------------②1
A=бcr/ E =1.4(δe/ D0)1。5/(L/Do)
③短圆筒:L足够短,使圆筒的破坏仅受材料的强度所确定,可按内压公式计算。
6.3.2 线图表绘制基理
在①1和②1式中,令A =бcr/ E,此处A是应变,则得①2及②2:
:
A =1.1(δe/ D0)2 -------------------①2
或
及 A =1.4(δe/ D0)1。5/(L/Do) ----------------②2
在对数坐标中,以A为横坐标,L/Do 为纵坐标,在长圆筒中,因①2中无L/Do,在图6-2中表现为与横坐标成垂直的一组线,即仅与δe/ D0有关;而图中的斜线组则是中圆筒部分,即由关系式②2做成的一组线。
外压筒体中,给出L/Do和δe/ D0(图中为Do/δe),通过图6-2可查出A。
由于A =бcr/ E,其中弹性模量E与材料及设计温度有关,
故根据材料和设计温度下的不同E值,可做出各种线图,也称为材料线,在6-3至6-10各图中,其横坐标是A,纵坐标是临界应力бcr,知A和Et 可查到бcr。知бcr,通过公式бcr=PcrDo/2δe,即可求出Pcr。
在实际应用中,需要的是许用压力[P],故令[P]=Pcr/m, (m为稳定安全系数,取m=3.)。即Pcr=3[P],代入公式бcr=PcrDo/2δe后整理可得:
2/3бcr=[P]Do/δe,
式中,以бcr=AE代入,则[P]值为:
---------------------③
如令B=2/3·бcr=2/3·AE, 横坐标A,纵坐标为B,通过A可查出B,并按下式求出[P]:
-----------------------------③1
6.4 外压圆筒加强圈的设计
设加强圈是为了减少圆筒的计算长度L,从而减少圆筒的壁厚。
对于设有加强圈的外压圆筒,外压容器计算中的支撑线,就是加强圈的中心线,加强圈的横截面处应有足够的惯性矩,使在支撑线中间的圆筒部分由于加强圈的作用不出现失稳现象。
加强圈所需的惯性矩按如下确定:
1)已知DO、LS,、δe 和 PC
LS—是从加强圈中心线到
相邻两侧加强圈中心线距离的一半。若与凸形封头相邻,在长度中还应计入封头曲面深度的1/3,mm
选定加强圈的材料和截面尺寸,计算它的横截面积AS和加强圈与圆筒有效段组合截面的惯性矩IS。
-----------------------主要业务------------------------------------------------
企业咨询项目
雨正咨询--我们不是全能型的咨询机构,我们只做我们所擅长的,我们致力于把我们所擅长的项目做到最专业,让能够成为我们客户的企业,用最低的成本、最短的时间通过各项许可证项目的评审。
优势项目:
特种设备许可证
全国工业产品生产许可证
船级社认证
煤安(MA)认证
建筑行业专项承包资质
API认证
产品认证 如:CCC认证 CE认证等
备注:每一种认证所包含的详细产品范围,请到雨正咨询官方网站首页点击各项目链接查询。
发展方向
代评工程师项目
南京雨正咨询凭借相关人事局渠道,可以为广大个人提供最专业、最便捷的工程师职称评定代理。(当前南京雨正咨询只提供南京市的助理工程师评审和工程师职称评审)助理工程师评审一般15天左右出证。由于我们是批量评审,所以价格实惠,评审效率较高。
为咨询行业的专业化道路贡献自己的绵薄之力。雨正咨询的第一个五年规划,是希望通过自己的不断努力和在专业性上的不断自我完善,以此来获得国家各行政部门对于我们这个行业的高度关注与认同,以此来推动许可证咨询行业的在政策监管和市场管理的正规化进程。
联系方式
南京雨正企业管理咨询有限公司
(主负责华东地区)
公司地址:武汉市武昌区中南路中商广场B栋1607室
(主负责华中、华南地区)
公司地址:南京市鼓楼区中央路417号先锋广场1033室
联系人:田雨 (业务经理)
手机号码:13770751414
联系电话:025-66639814
QQ:453472919 传真:025-66639971
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公司主页:http://www.yuzhengzixun.com
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6.2 外压球壳
外压球壳所需的有效厚度按以下步骤计算:
假设δn,令δe =δn-C 定出Ro/δe;
用式下计算系数A
根据相应的材料图查出B,并按式下求出[P],
如在材料线图中A落在材料线的左方,则按下式6-5计算许用压力:
----------- ------------- 6-5
[P]应大于或等于Pc,否则须再假设δn,重复上述计算,直至[P]大于且接近Pc为止。
6.3 受外压圆筒和球壳计算图的来源简介
6.3.1 失稳现象和临界压力
1)在外压圆筒壁厚计算中,GB15O采用图表计算法,用简单的计算程序,借助两种图(表)求出结果。
两种图(表)中,一种是仅与几何形状参数有关的线图;另一种是仅与材料有关的线图。通过查图表计算许用压力,从而确定筒体的厚度。
计算受均匀外压下的圆筒壳体的膜应力,只需将外压力代入内压计算公式则可。
实际上,通常使用的外压圆筒形容器,当外压产生的压应力尚未达到材料的屈服点时,就会突然发生失去原形的压扁或褶皱现象,这主要是弯曲应力引起的,使壳体丧失稳定,这种现象,称为失稳。
容器失稳分为周向失稳和轴(经向)向失稳两种,周向失稳是因周向压缩薄膜应力所引起,轴向失稳是由容器轴向压缩薄膜应力造成的。容器周向失稳时,其横截面由圆形变成波形,轴向失稳时,原为直线的素线变为波形线。按容器的失稳范围大小,分整体失稳和局部失稳,通常外压容器的压瘪属于整体失稳。
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临界压力大小的影响因素与壳体用的材料及其几何尺寸有关,几何尺寸包括圆筒计算长度L、外直径D0和有效厚度δe,用比值L/ D0和δe/ D0表达。
2)临界压力、临界应力与圆筒计算长度的关系
①非常长的圆筒体(长圆筒),两端的加强件对圆筒抗外压的能力起不了加强作用,失稳时圆筒截面压瘪成二波形,此时对临界压力有影响的只是外直径D0和筒体的有效厚度δe,即δe/ D0,此时的临界压力Pcr为:
Pcr=2.2E(δe/ D0)3 ----------①
式中:E-材料的弹性模量,MPa;
根据临界压力求临界应力бcr的公式为бcr=PcrDo/2δe,
该公式可改写为
Pcr=2бcr(δe/ D0)
2бcr(δe/ D0)= 2.2E(δe/ D0)3
бcr/ E =1.1(δe/ D0)2 ----------①1
在①式中,如采用稳定系数m(即许用压力为临界压力的1/m,并取计算压力等于许用压力,通常取m=3)即[P]=Pcr/m
则计算压力为:令PC=[P];;式中可解出有效厚度,
相应的有效厚度为: ,如以m=3 代入,计算得的名义厚度为
。
不起作用的最小长度,称为临界长度,用Lcr表示,其值为:
当L≥Lcr,则该长度为L的圆筒为长圆筒。
②中等长度的圆筒,其长度L<Lcr,此时圆筒的临界压力Pcr与L/ D0和
δe/ D0有关,其值为:
Pcr=2.8E(δe/ D0)2。5/(L/Do) --------------②
2бcr(δe/ D0)= 2.8E(δe/ D0)2。5 /(L/Do)
бcr/ E =1.4(δe/ D0)1。5/(L/Do) ---------------②1
A=бcr/ E =1.4(δe/ D0)1。5/(L/Do)
③短圆筒:L足够短,使圆筒的破坏仅受材料的强度所确定,可按内压公式计算。
6.3.2 线图表绘制基理
在①1和②1式中,令A =бcr/ E,此处A是应变,则得①2及②2:
:
A =1.1(δe/ D0)2 -------------------①2
或
及 A =1.4(δe/ D0)1。5/(L/Do) ----------------②2
在对数坐标中,以A为横坐标,L/Do 为纵坐标,在长圆筒中,因①2中无L/Do,在图6-2中表现为与横坐标成垂直的一组线,即仅与δe/ D0有关;而图中的斜线组则是中圆筒部分,即由关系式②2做成的一组线。
外压筒体中,给出L/Do和δe/ D0(图中为Do/δe),通过图6-2可查出A。
由于A =бcr/ E,其中弹性模量E与材料及设计温度有关,
故根据材料和设计温度下的不同E值,可做出各种线图,也称为材料线,在6-3至6-10各图中,其横坐标是A,纵坐标是临界应力бcr,知A和Et 可查到бcr。知бcr,通过公式бcr=PcrDo/2δe,即可求出Pcr。
在实际应用中,需要的是许用压力[P],故令[P]=Pcr/m, (m为稳定安全系数,取m=3.)。即Pcr=3[P],代入公式бcr=PcrDo/2δe后整理可得:
2/3бcr=[P]Do/δe,
式中,以бcr=AE代入,则[P]值为:
---------------------③
如令B=2/3·бcr=2/3·AE, 横坐标A,纵坐标为B,通过A可查出B,并按下式求出[P]:
-----------------------------③1
6.4 外压圆筒加强圈的设计
设加强圈是为了减少圆筒的计算长度L,从而减少圆筒的壁厚。
对于设有加强圈的外压圆筒,外压容器计算中的支撑线,就是加强圈的中心线,加强圈的横截面处应有足够的惯性矩,使在支撑线中间的圆筒部分由于加强圈的作用不出现失稳现象。
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1)已知DO、LS,、δe 和 PC
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