内压薄壁容器的应力课件

1、第三章内部压力薄壁容器的应力分析，3.1旋转壳体的应力分析薄膜理论介绍3.1.1薄壁容器和应力特性化学容器和化学设备的外壳，通常是薄壁旋转外壳：S/Di 0.1或D0/Di 1.2介质压力下壳体壁的圆周应力和通过(轴)应力。1，学习交换PPT，薄膜理论和力矩理论概念：壳壁应力计算理论如下：(1)瞬时理论，即薄膜理论。假设薄壳壁仅受到拉伸和压缩应力(例如薄膜)，完全无法承受弯矩和弯曲应力。壳壁的应力是薄膜应力。2，交流PPT学习，(2)瞬时理论。薄壳壁记忆体除了拉伸或压缩应力外，还具有弯曲应力。工程理想的薄壁薄壳不存在。因为即使薄壳壁薄，薄壳中仍存在一些弯曲应力，所以力矩理论具有近似性和限制。弯

2、曲应力一般不可忽略，误差仍在工程计算的允许范围内，计算方法大大简化，因此在工程计算中经常使用无瞬时理论。3，学习AC PPT，内力，力矩理论(电影理论)，力矩理论(弯曲理论)，扭矩理论和扭矩理论，载荷，轴对称，4，学习AC PPT，一些提示，5，学习AC PPT，学习AC PPT基本概念旋转薄壳是在直线或平面曲线上围绕共平面内的固定轴线旋转3600度的薄壳。旋转薄壳形成、6、学习式AC PPT、某些一般旋转薄壳、7、学习式AC PPT、轴向镜射意味着罩的几何图形、约束和接收的外力会镜射至旋转轴。曲面、中间面、母线：平面曲线，8，学习通讯PPT，法线：子午线：子午线：子午线：从经线的任一点穿过垂

3、直中间面的直线，穿过轴线的平面和中间面的直线，纬(平圆):以及，9，学习AC PPT，第一曲率半径，第二曲率半径，旋转薄壳几何图形元素，10，学习AC PPT，2。基本假设：(1)小位移假设。壳体的压缩变形，各点位移小于壁厚。简化计算。(2)直线法线假设。点沿厚度的垂直位移相同。也就是说，厚度不变。不挤压家庭。沿壁厚的纤维层彼此不压缩。也就是说，法向应力为零。11，学习AC PPT，3.1.3法向应力计算面积平衡方程式，12，学习AC PPT，法向应力计算公式：(MPa)，中心sm -法向应力；p介质内部压力，(MPa)；R2 -第二个曲率半径，(mm)；s壳壁厚，(mm)。13，学习AC P

4、PT，3.1.4环应力计算微主体平衡方程式，14，学习AC PPT，环应力计算公式微主体平衡方程式，形式sm -通过应力(MPa)；Sq -圆周应力(MPa)；R1 -第一个曲率半径(mm)；R2 -第二个曲率半径(mm)；p介质压力(MPa)；s壳壁厚(mm)。15，学习通信PPT，微主体平衡方程推导，16，学习通信PPT，17，学习通信PPT，18，学习通信PPT，19，学习通信PPT，3.1.5薄膜理论材料均匀且各向同性。厚度没有突变，材料的物理特性相同。2.轴对称几何轴对称、材料轴对称、载荷轴对称、支承轴对称；3.连续几何图形连续，负载(支撑)分布连续，材料连续。薄壳边界力位于薄壳曲面

5、的相切平面上。横向剪切和弯曲距离，无自由支撑；20，学习交流PPT，气体内部压力产生的一般薄壳应力：环应力，通过应力，圆锥薄壳，圆柱薄壳，通过应力，环应力，21，学习交流PPT，3.2薄膜理论的应用，3.2.1。气体内部压力产生的圆柱薄壳，型式R2=D/2，2。环形应力：中，样式p，S已知，R1=，自下而上，解决方案！气缸体就职点，1。法向应力：22，学习通讯PPT，圆柱薄壳壁内部应力分布，23，学习通讯PPT，头？-嗯？-嗯？(a)，(b)，(c)，24，学习通信PPT，韧性断裂-照片，25，学习通信PPT，案例，26，学习AC PPT，圆柱壳应力分布，2，圆柱薄壳的压力能力取决于厚度直径比

6、率(S/D)，厚度越大，压力越好。27，学习交换PPT，3.2.2。气体内压球壳，有用：球形容器、半球形封头、折叠式球形封头等。28、学习AC PPT、半球形头、折叠球形头、29、学习AC PPT、条件相同时，球形薄壳内部应力与圆柱薄壳的垂直应力相同，是圆柱薄壳内部环应力的一半。球形薄壳的R1=R2，30，学习型AC PPT，球形薄壳应力分布结论，1，球形薄壳每个点=m表示球形薄壳的薄膜应力分布非常均匀。2，如果载荷和几何条件相同，则球壳的最大应力只有圆柱壳的一半，因此球壳的压力能力优于圆柱壳。31，学习交换PPT，3.2.3气体内压椭球壳，有用：椭圆头。形状：四分之一椭圆线绕共面y轴旋转。3

7、2，学习AC PPT，椭圆头，(椭球壳)，33，学习AC PPT，椭球壳的长半轴a短半轴b椭球壳顶点坐标：(0，b)边坐标：(a，0)，34受椭球壳的结构影响。两个方向应力相同，是拉伸应力。35，学习AC PPT，36，学习AC PPT，Pa/2S，Pa/2S，Pa/2S，37，37，学习AC PPT，标准椭球壳的应力分布，标准椭球壳是a椭球壳的几何图形是否连续？2.圆周应力在椭球壳和圆柱壳的连接处有突变，为什么？38，学习交换PPT，思考，考虑磁头其他形状薄壳交点处的应力，39，学习交换PPT，3.2.4气体内压锥形薄壳，有用：容器的锥形头、塔之间的减少段、水箱盖等。40，学习交流PPT，锥

8、形头，41，学习交流PPT，应力计算，圆锥所有点a处的应力计算公式：R1=R2=r/cosa型式的r -点a的平行圆半径；-半锥角，S锥壳壁厚。通过胶片理论公式得出的应力大小与r成正比，最大r等于D/2时的最大应力为：42，学习AC PPT，锥壳的应力分布，1 .圆柱壳和圆锥壳接合处的应力突变，为什么？结构上如何解决？2.半圆角的角度越大，圆锥的最大应力如何变化？3.在圆锥体的那个位置打孔，强度降到最低吗？43，学习交流PPT，圆锥薄壳应力分布结论，1，圆锥薄壳双向应力均与x线性关系，应力随距圆锥顶部的距离增大。2，锥壳的双向应力随着增加而增加，因此锥壳的二分之一角度不应太大。44，学习交流P

9、PT，3.2.5气体内部压力引起的碟形壳体，皿形薄壳形成：母线abc=半径r的弧ab半径R1的弧bc皿形薄壳建构：半径r的球形薄壳半径R1的荷叶边，45，学习AC PPT，蝴蝶头，46，学习AC PPT，几何特性a .总线ABC是不连续的。也就是说，R1不连续，在b点突变：球壳部分R1=R；荷叶边部分R1=R1。B. R2是连续变量。球壳部分R2=R；折叠部分，47，学习AC PPT，碟形薄壳的应力分布，1.b点和c点处的R1，R2如何变化？皿形薄壳和圆柱薄壳接合处的应力状态如何？48，学习交流PPT，1，外壳的曲率，厚度，载荷没有突变，材料的物理特性相同。2，壳体边界没有扭矩和侧向力。3，薄

10、壳边界的垂直位移和转角不受限制(薄壳边界的约束仅在子午线切向方向)，无力矩理论的套用条件，49，学习AC PPT，3.3内部压力容器边应力简介，3.3.1边应力概念压力容器边表示非连续位置，主要是几何不连续性和负载(支撑)例如：几何不连续性：50、学习交流PPT、温度不连续性：材料不连续性：在不连续性点处，介质压力和温度作用除了薄膜应力外，还会发生变形调整，从而产生其他内力。51，学习通信PPT，是，52，学习通信PPT，边上生成附加内力：M0-附加弯矩；Q0-附加剪切力。，生成边应力，53，学习AC PPT，生成边应力，54，学习AC PPT，3.3.2边应力特性，(1)。局部，仅发生在一个

11、区域，边缘应力衰减很快。请参考以下测试结果：55，学习通信PPT，56，学习通信PPT，57，学习通信PPT，2，接线和固定，58，学习通信PPT，59，学习通信PPT，3，变形测量，60容器内气体的排除预加载和卸载预调整平衡，应变测量。拆卸系统，关闭马达和测量设备。应变测量阶段，61，学习通信PPT，62，学习通信PPT，63，学习通信PPT，64，学习通信PPT，65，学习通信PPT，66，学习通信PPT，67，学习通信PPT自限制边应力是在不连续点两侧产生相互约束时产生的附加应力。边上的其他应力达到材料降伏限制时，将放宽相互约束，且不会无限制地增加。68，学习交流PPT，容器的应力分类-

12、主要有三个类别，容器的应力分类，第一应力，第二应力，峰值应力，69，学习交流PPT，容器的应力分类-第一应力，容器的应力分类，第一应力超过屈服点时容器的应力分类外部载荷与内力和内力平衡、非限制、70、学习交流PPT、容器中的应力分类、整个薄膜应力Pm、薄膜应力表示沿厚度均匀分布的应力，例如壁厚方向上的应力平均值。典型范例：远离薄壁圆柱或球形薄壳的薄壁应力或厚壁圆柱的轴向应力和圆周应力的平均值、具有容器全范围记忆体的薄壁应力、71、容器沿壁厚的分布线性或均匀等方面的应力分类、弯曲应力Pb、与整体薄膜应力不同的典型范例：平面头圆在不连续区域中心处的内部压力下产生的弯曲应力，表示在内压或其他机械载荷

13、作用下，沿壁厚线性分布的应力。72、学习交流PPT、容器中的应力分类、局部薄膜应力PL、“局部”和“全部”根据子午线方向的作用区域进行分割，由内部压力或其他机械载荷在结构非连续区域中产生的薄膜应力(一次)和离散效果产生的薄膜应力(两次)聚合在一起73，学习AC PPT，容器的应力分类，二次应力q，二次应力不是直接来自外部载荷，而是发生在变形调整中，在约束部分发生局部屈服或小塑料变形时进行调整，产生此类应力的原因(变形差异)满足松弛，不再发展，自动限制在特定范围内，这是相邻部件的约束或结构自约束典型示例：整个不连续部分的弯曲应力；圆柱壳轴向温度梯度产生的热应力；径向温差引起的热应力的等效线性分量

14、；厚壁圆筒的压力导致的应力梯度。74，学习AC PPT，容器的应力分类，峰值应力f，由于局部结构的不连续性和局部热应力的影响，叠加在第一次应力之上的应力增加，具有高局部性。局部结构不连续性示例：结构的小半径过渡圆角；未部分焊接的咬边；裂了。局部热应力是局部热膨胀差几乎完全受限的热应力，因此不能引起结构的显着变形，例如小热点中的热应力。表面层厚度方向的热应力；厚壁圆筒半径温差引起的热应力的非线性分量，75，学习交换PPT，容器的应力分类，典型案例，76，学习交换PPT，3.3.3角应力处理，1。利用局部特性进行局部处理。变更边缘结构、加强边缘部分、滚筒纵向焊接交错焊接、焊接和边缘偏离、焊接后热处理等。77，学习通信PPT，区域压力减少措施，78，学习通信PPT，是，7