压力容器简介与薄膜应力课件

第七章压力容器中的薄膜应力、弯曲应力和二次应力图1-1常减压精馏装置2023/3/231QingdaoUniversityofScienceandTechnology2023/3/232QingdaoUniversityofScienceandTechnology

图1-2汽油稳定塔与电精制工艺2023/3/233QingdaoUniversityofScienceandTechnology图1-4具有成型顶盖的卧式圆筒形储罐2023/3/235QingdaoUniversityofScienceandTechnology

图1-5球形容器群2023/3/236QingdaoUniversityofScienceandTechnology图1-6催化汽油稳定塔的再沸器2023/3/237QingdaoUniversityofScienceandTechnology2、容器的几何特点⑴回转曲面：以任何直线或平面曲线为母线，绕其同平面内的轴线旋转一周所形成的曲面。2023/3/239QingdaoUniversityofScienceandTechnology⑵回转壳体的几何特点①纵截面：用过C点和回转轴的平面截开壳体得到的截面称为纵截面。②锥截面：用过C点并与回转壳体内表面正交的倒锥面截开壳体得到的截面称为锥截面。③横截面：用垂直于回转轴的平面截开壳体得到的截面称为横截面。2023/3/2310QingdaoUniversityofScienceandTechnology⑵回转壳体的几何特点2023/3/2311QingdaoUniversityofScienceandTechnology回转薄壳上的环向应力2023/3/2313QingdaoUniversityofScienceandTechnology㈠薄膜应力理论在圆柱壳体上的应用，2023/3/2314QingdaoUniversityofScienceandTechnology，1、环向薄膜应力：２、经向薄膜应力：其中Ｄ为壳体中径。两点结论：⑴环向应力是经向（轴向）应力的２倍。⑵筒体壁厚与直径的比值决定应力水平的高低，而不是壁厚的绝对值。2023/3/2315QingdaoUniversityofScienceandTechnology㈢、薄膜应力理论在椭圆壳体上的应用2023/3/2317QingdaoUniversityofScienceandTechnology标准椭圆封头的薄膜应力化工常用标准椭圆形封头，a/b=2，故有：

⑴在椭圆封头的顶点处：⑵在赤道处：其薄膜应力的分布特点为：顶点应力最大，经向应力与环向应力是相等的拉应力。顶点的经向应力比边缘处的经向应力大一倍；顶点处的环向应力和边缘处相等但符号相反。应力值连续变化。2023/3/2318QingdaoUniversityofScienceandTechnology㈣、薄膜应力理论在锥形壳体上的应用锥形壳体锥截面上的薄膜应力

2023/3/2319QingdaoUniversityofScienceandTechnology第二节圆形平板承受均布载荷时的弯曲应力2023/3/2321QingdaoUniversityofScienceandTechnology一、平板变形与内力分析1、环向弯曲应力2、径向弯曲应力2023/3/2322QingdaoUniversityofScienceandTechnology2023/3/2323QingdaoUniversityofScienceandTechnology周边简支、承受均布载荷的圆平板，最大弯曲应力出现在板的中心处，其值为：

对于化工用钢，则：周边固支、承受均布载荷的圆平板，最大弯曲应力出现在板的四周，其值为：上述公式中的“—”代表圆板上表面的应力，带“＋”表示的是下表面的应力。2023/3/2325QingdaoUniversityofScienceandTechnology二、弯曲应力与薄膜应力的比较与结论上面两个式可以统一为：其中K为系数，对于周边简支圆平板：对于周边固支圆平板：为了与同直径，同厚度的圆柱形壳体所产生的薄膜应力进行比较，将上式写成：可见圆平板的应力是圆柱体的倍，此值非常大。2023/3/2326QingdaoUniversityofScienceandTechnology三、边界应力的性质边缘应力具有局限性和自限性两个基本特性：（1）局限性—大多数都有明显的衰减波特性，随离开边缘的距离增大，边缘应力迅速衰减。（2）自限性—弹性变形相互制约，一旦材料产