壓力容器技術(shù)進(jìn)展2

1、ZHENGZHOU UNIVERSITY壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)緒論緒論v 可靠性設(shè)計(jì)是一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，它應(yīng)用概率論及數(shù)理統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)是一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，它應(yīng)用概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，對(duì)現(xiàn)有的一些設(shè)計(jì)計(jì)算公式、試驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)的方法，對(duì)現(xiàn)有的一些設(shè)計(jì)計(jì)算公式、試驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理、揭示隱含的概率特性將常規(guī)設(shè)計(jì)方法加以進(jìn)行分析整理、揭示隱含的概率特性將常規(guī)設(shè)計(jì)方法加以延伸并賦于新的涵義?？煽啃栽O(shè)計(jì)與常規(guī)設(shè)計(jì)的主要區(qū)別延伸并賦于新的涵義?？煽啃栽O(shè)計(jì)與常規(guī)設(shè)計(jì)的主要區(qū)別是把工作應(yīng)力、強(qiáng)度以及各設(shè)計(jì)參數(shù)作為服從某種分布規(guī)是把工作應(yīng)力、強(qiáng)度以及各設(shè)計(jì)參數(shù)作為服從某種分布規(guī)律的隨機(jī)

2、變量處理律的隨機(jī)變量處理 ( (應(yīng)力指對(duì)產(chǎn)品的功能有影響的因素應(yīng)力指對(duì)產(chǎn)品的功能有影響的因素 如如外載荷、應(yīng)力、變形量、磨損量等；強(qiáng)度指產(chǎn)品承受應(yīng)力外載荷、應(yīng)力、變形量、磨損量等；強(qiáng)度指產(chǎn)品承受應(yīng)力的能力，如極限應(yīng)力、極限載荷、允許的變形等。分布指的能力，如極限應(yīng)力、極限載荷、允許的變形等。分布指在一般沒有足夠數(shù)據(jù)證明應(yīng)力和強(qiáng)度服從其它分布的情況在一般沒有足夠數(shù)據(jù)證明應(yīng)力和強(qiáng)度服從其它分布的情況下均假設(shè)服從正態(tài)分布，而決定正態(tài)分布的主要參數(shù)是均下均假設(shè)服從正態(tài)分布，而決定正態(tài)分布的主要參數(shù)是均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差。值與標(biāo)準(zhǔn)偏差。) )壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)主要是利用應(yīng)力壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)主要是利用應(yīng)力

3、和強(qiáng)度均為正態(tài)分布的干涉模型求得的。和強(qiáng)度均為正態(tài)分布的干涉模型求得的。壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展2.1 2.1 壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)壓力容器常規(guī)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法存在的問題：壓力容器常規(guī)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法存在的問題： 1. 1.目前傳統(tǒng)的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，如我國的目前傳統(tǒng)的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，如我國的GBl50GBl50鋼制壓力容器鋼制壓力容器、美國、美國ASMEASME鍋爐及受壓容器鍋爐及受壓容器一一1 1，日，日本本JISB8243JISB8243壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu)等均屬于常規(guī)設(shè)計(jì)，它是基于等均屬于常規(guī)設(shè)計(jì)，它是基于彈性失效為前提，認(rèn)為容器內(nèi)某最大應(yīng)力點(diǎn)一旦進(jìn)入塑性

4、即彈性失效為前提，認(rèn)為容器內(nèi)某最大應(yīng)力點(diǎn)一旦進(jìn)入塑性即為失效。為失效。只考慮只考慮“單一的單一的” “” “最大載荷最大載荷”工況，按一次施加的靜工況，按一次施加的靜載荷處理，不考慮交變載荷，不涉及容器的疲勞壽命等問題載荷處理，不考慮交變載荷，不涉及容器的疲勞壽命等問題。 總是把各種有關(guān)參數(shù)，如材料的強(qiáng)度指標(biāo)、零部件的尺寸總是把各種有關(guān)參數(shù)，如材料的強(qiáng)度指標(biāo)、零部件的尺寸、所受的載荷等看成是確定量，忽略了由于各種條件的變化、所受的載荷等看成是確定量，忽略了由于各種條件的變化而使這些參數(shù)發(fā)生變化的隨機(jī)因素。因而所設(shè)計(jì)的壓力容器而使這些參數(shù)發(fā)生變化的隨機(jī)因素。因而所設(shè)計(jì)的壓力容器及零部件結(jié)構(gòu)尺寸就

5、不能準(zhǔn)確適應(yīng)實(shí)際工作的要求。及零部件結(jié)構(gòu)尺寸就不能準(zhǔn)確適應(yīng)實(shí)際工作的要求。壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展按照第強(qiáng)度理論得到計(jì)算壁厚，確定最終壁厚（設(shè)計(jì)厚度）時(shí)需添加壁厚附加量C。壁厚附加量由鋼板或鋼管的負(fù)偏差和腐蝕裕度構(gòu)成。還有焊縫系數(shù)的確定。壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展v2.1 2.1 壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)壓力容器的可靠性設(shè)計(jì)v 當(dāng)在設(shè)計(jì)中考慮到各種隨機(jī)因素的影響，將全當(dāng)在設(shè)計(jì)中考慮到各種隨機(jī)因素的影響，將全部或部分設(shè)計(jì)參數(shù)作為隨機(jī)變量處理，對(duì)其進(jìn)行部或部分設(shè)計(jì)參數(shù)作為隨機(jī)變量處理，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并建立統(tǒng)計(jì)模型，運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)統(tǒng)計(jì)并建立統(tǒng)計(jì)模型，運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算時(shí)，才可能

6、全面地描述設(shè)計(jì)對(duì)象，所得的結(jié)果算時(shí)，才可能全面地描述設(shè)計(jì)對(duì)象，所得的結(jié)果才更符合實(shí)際情況。才更符合實(shí)際情況。我們把這種用概率統(tǒng)計(jì)方法我們把這種用概率統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行的設(shè)計(jì)稱為可靠性設(shè)計(jì)。進(jìn)行的設(shè)計(jì)稱為可靠性設(shè)計(jì)。 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展v 可靠性設(shè)計(jì)可以用于壓力容器的靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)可以用于壓力容器的靜強(qiáng)度計(jì)算，也可以應(yīng)用于其疲勞分析和斷裂力計(jì)算，也可以應(yīng)用于其疲勞分析和斷裂力學(xué)計(jì)算。本章僅就壓力容器靜強(qiáng)度的可靠學(xué)計(jì)算。本章僅就壓力容器靜強(qiáng)度的可靠性設(shè)計(jì)作一簡要介紹。性設(shè)計(jì)作一簡要介紹。v2.1.1 2.1.1 可靠性設(shè)計(jì)的基本理論可靠性設(shè)計(jì)的基本理論v 1. 1.可靠性的定義及尺度可靠

7、性的定義及尺度 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展v 由于可靠性是產(chǎn)品的一項(xiàng)重要質(zhì)量指標(biāo)由于可靠性是產(chǎn)品的一項(xiàng)重要質(zhì)量指標(biāo)，因此可靠性在工程上應(yīng)用時(shí)，必須給出，因此可靠性在工程上應(yīng)用時(shí)，必須給出它的各種定量尺度?？煽啃缘臄?shù)值指標(biāo)就它的各種定量尺度?？煽啃缘臄?shù)值指標(biāo)就是可靠性的尺度，常用是可靠性的尺度，常用可靠度可靠度、累積失效累積失效概率概率（或簡稱為失效概率、破壞概率、不（或簡稱為失效概率、破壞概率、不可靠度等）、可靠度等）、失效率失效率等表示。等表示。壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展可靠度可靠度 就是產(chǎn)品在就是產(chǎn)品在規(guī)定的條件規(guī)定的條件和和規(guī)定的時(shí)間規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，無內(nèi)，無故障地完成規(guī)定功能的

8、概率。常用故障地完成規(guī)定功能的概率。常用R(t)R(t)或或R R表示表示若有若有N N個(gè)相同的產(chǎn)品，在規(guī)定條件下工作個(gè)相同的產(chǎn)品，在規(guī)定條件下工作t t小時(shí)，如小時(shí)，如果產(chǎn)生失效的產(chǎn)品數(shù)目為果產(chǎn)生失效的產(chǎn)品數(shù)目為n(t)n(t)，則產(chǎn)品的可靠度，則產(chǎn)品的可靠度 N) t (nN) t (R (2.1)(2.1)壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展累積失效概率累積失效概率( (不可靠度不可靠度) ) 產(chǎn)品在規(guī)定的產(chǎn)品在規(guī)定的條件條件和規(guī)定的和規(guī)定的時(shí)間時(shí)間內(nèi)不能完成規(guī)定功能的概率。常用內(nèi)不能完成規(guī)定功能的概率。常用F(t)F(t)或或F F表示。表示。顯然：顯然： ) t (R1N) t (n)

9、t (F （2.22.2）壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展) t ( ttnNtnttnt)()()()(（2.3）壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 dt) t (dRdt) t (dF) t (fttnNtnttnt)()()()(壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展) t (R1t) t (R) tt (RN) t (nN1tN) t (n) tt (n) t (0t ) t (R) t (fdt) t (dR) t (R1) t ( （2.42.4） dt) t (Rlnd) t ( edt) t () t (Rt0 )(t（2.52.5）)(t 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 )x(fy

10、 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展xbadx)x(f)x(F P=aP=ax xb bn1iixn1x)n, 2 , 1i (xidx)x(fdx)x(xfdx)x(fdx)x(xf （2.62.6）壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展21()nniixxsdx)x(fxdx)x(fdx)x(fx22 （2.72.7）壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 e21)x(222)x( (2.8)(2.8) dxe21)x(222)x( (2.9)(2.9)壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 dxe21)x(2x2exx2221)(e21)x(222)x(dxe21)x(222)x(壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技

11、術(shù)進(jìn)展 正態(tài)分布的曲線形狀如圖正態(tài)分布的曲線形狀如圖2.22.2所示。由圖可見曲線相對(duì)于所示。由圖可見曲線相對(duì)于 值值左右對(duì)稱，最大值在左右對(duì)稱，最大值在x=x=處。處。 值越大曲線離縱坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)；值越大曲線離縱坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)； 值越大，則曲線越寬，表明分散性越大，值越大，則曲線越寬，表明分散性越大， 值越小，曲線越窄，值越小，曲線越窄，表明分散性越?。ㄒ妶D表明分散性越?。ㄒ妶D2.32.3）。）。曲線下所包圍的總面積表示隨曲線下所包圍的總面積表示隨機(jī)變量在機(jī)變量在到到間取值的概率值恒為間取值的概率值恒為1 1，而在均值，而在均值 兩側(cè)兩側(cè) ，22，33之間的面積分別為總面積的之間的面積分別為總面積

12、的68.3%68.3%，95.44%95.44%，99.73%99.73%。這就是說服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量取值為這就是說服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量取值為x=x=33時(shí)，時(shí)，已基本上包含了該隨機(jī)變量的全部概率。已基本上包含了該隨機(jī)變量的全部概率。壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展對(duì)數(shù)指數(shù)分布指數(shù)分布?jí)毫θ萜骷夹g(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展az az0zaxz xzaxzaaxzaxzxzyxzyxz2y2xzxyz yxz222222yxxyyxzyxz yxz2y2x2y2y2xz/x1z xz12xxz2xz 2x2xz4x2x2xz243xz 3xzx2xz3nxz nx

13、zx1nxzn21xz 212x2xz)2421(212x2xxz)2421(2)x(2)x(f)x(f )x()(f)x(fy )(f)x(f E)y(EFy xy)(f)x(f D)y(D (2.11)(2.11)(2.10)壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 ),(f)x,x,x(fyn21n21 )()(21)()(1112jjiixninjnijiiixixxxxxfxxxf ),(f)y(En21y (2.12)(2.12)nixxiyixxfyD122)()( (2.13)(2.13)壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展R 2222R2RAmm78.1259)120(1416. 3)(

14、 24224R2R2RAmm73.1251212041416. 32422RRAmm64.1256)(f mm6 .1252)(fRRRRA壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展誤差0.25%誤差0.1%)(f)x(f E)y(EFyxy)(f)x(f D)y(D壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 如果將應(yīng)力與強(qiáng)度都看如果將應(yīng)力與強(qiáng)度都看成是隨機(jī)變量，它們的分成是隨機(jī)變量，它們的分布密度分別記為布密度分別記為f(s)f(s)與與g(r)g(r)。一般情況下一般情況下s s、r r與與f(s)f(s)、g(r)g(r)之間常為圖之間常為圖

15、2.42.4所示的所示的“干干涉涉”狀態(tài)。狀態(tài)。而所要求的可而所要求的可靠度，就是設(shè)計(jì)對(duì)象的應(yīng)靠度，就是設(shè)計(jì)對(duì)象的應(yīng)力與強(qiáng)度相互力與強(qiáng)度相互“干涉干涉”時(shí)，時(shí)，設(shè)計(jì)對(duì)象的強(qiáng)度大于應(yīng)力設(shè)計(jì)對(duì)象的強(qiáng)度大于應(yīng)力的概率，的概率，即即)0sr (p) sr (pR壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展21) s (fs2)s (exp2s2s21) r (gr2)r (exp2r2r壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展引入一新變量引入一新變量y y，令，令 sry 工程上稱上式為極限狀態(tài)函數(shù)或強(qiáng)度差。由于工程上稱上式為極限狀態(tài)函數(shù)或強(qiáng)度差。由于r r、s s均為服從均為服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量，故正態(tài)分布的隨機(jī)變量

16、，故y y也是服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量，其也是服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量，其分布密度為：分布密度為：2)y(exp21)y(f2y2yy于是可靠度可寫成：于是可靠度可寫成： R= p(r-sR= p(r-s0) = p(y0) = p(y0) 0) dye2102)y(y2y2y (2.15)(2.15)0sr (p) sr (pR壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，令：對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，令： ，則yyyz dzdyy因此因此 dze21R2zz2 (2.16)(2.16)這時(shí)積分下限應(yīng)為：這時(shí)積分下限應(yīng)為： yyyy0z由分布函數(shù)的代數(shù)運(yùn)算可得由分布函數(shù)的代數(shù)運(yùn)算可得( (表表

17、2.1)2.1)： 2s2rsrz工程上稱式（工程上稱式（2.172.17）為耦合方程（或聯(lián)結(jié)方程）。）為耦合方程（或聯(lián)結(jié)方程）。這樣我們就得到了應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型中應(yīng)力與強(qiáng)度均服從這樣我們就得到了應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型中應(yīng)力與強(qiáng)度均服從正態(tài)分布時(shí)可靠度的基本算法，從而為下一步壓力容器的靜強(qiáng)正態(tài)分布時(shí)可靠度的基本算法，從而為下一步壓力容器的靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。從式（度可靠性設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。從式（2.152.15）、（）、（2.162.16）可見）可見y y越大，越大，z z越大，從而可靠度越大，從而可靠度R R越大。越大。（2.172.17）yrsyrs22yrs 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)

18、進(jìn)展3 3可靠性設(shè)計(jì)中的安全指標(biāo)可靠性設(shè)計(jì)中的安全指標(biāo) 在壓力容器強(qiáng)度的常規(guī)設(shè)計(jì)中，是按其工作狀態(tài)最大載荷在壓力容器強(qiáng)度的常規(guī)設(shè)計(jì)中，是按其工作狀態(tài)最大載荷進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算的。其設(shè)計(jì)的安全判定準(zhǔn)則為：進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算的。其設(shè)計(jì)的安全判定準(zhǔn)則為：=lim/n=lim/n 這種設(shè)計(jì)方法的基本出發(fā)點(diǎn)是認(rèn)為材料的極限應(yīng)力這種設(shè)計(jì)方法的基本出發(fā)點(diǎn)是認(rèn)為材料的極限應(yīng)力limlim（對(duì)靜強(qiáng)度計(jì)算：塑性材料為屈極限（對(duì)靜強(qiáng)度計(jì)算：塑性材料為屈極限 s s；脆性材料為強(qiáng)度極；脆性材料為強(qiáng)度極限限 b b）、載荷、零件的截面尺寸等都是確定量。為保證零件）、載荷、零件的截面尺寸等都是確定量。為保證零件的強(qiáng)度把一切影響因

19、素都?xì)w結(jié)到一個(gè)預(yù)定材料設(shè)計(jì)系數(shù)（安的強(qiáng)度把一切影響因素都?xì)w結(jié)到一個(gè)預(yù)定材料設(shè)計(jì)系數(shù)（安全系數(shù)）中。然而由于材料性能參數(shù)的隨機(jī)性，載荷情況的全系數(shù)）中。然而由于材料性能參數(shù)的隨機(jī)性，載荷情況的變化和計(jì)算方法的近似性，從而使材料設(shè)計(jì)系數(shù)變化和計(jì)算方法的近似性，從而使材料設(shè)計(jì)系數(shù)n n值的確定往值的確定往往帶有很大的經(jīng)驗(yàn)和盲目性，因此并不能精確地反映零件的往帶有很大的經(jīng)驗(yàn)和盲目性，因此并不能精確地反映零件的真正安全程度。真正安全程度。 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 2s2rsryy 2211112zRedz （）（ ）2s2rsrz 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 不難看出不難看出 與與R R

20、之間存在著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。之間存在著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。 大大時(shí)，時(shí)，R R大，大， 小時(shí)，小時(shí)，R R就小。因此就小。因此 的大小反映了設(shè)計(jì)的大小反映了設(shè)計(jì)對(duì)象的安全度，所以將其定為安全指標(biāo)。當(dāng)已知應(yīng)對(duì)象的安全度，所以將其定為安全指標(biāo)。當(dāng)已知應(yīng)力與強(qiáng)度的均值力與強(qiáng)度的均值rr、ss和標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)差rr、ss后就可以通過后就可以通過式（式（2.202.20）算得）算得 ，再由式，再由式(2.21)(2.21)解得可靠度解得可靠度R R。表。表2.32.3給出了安全指標(biāo)給出了安全指標(biāo) 與可靠度與可靠度R R及不可靠度及不可靠度( (累積失效概累積失效概率率)F)F之間的關(guān)系，可供計(jì)算時(shí)參考。當(dāng)表之間

21、的關(guān)系，可供計(jì)算時(shí)參考。當(dāng)表2.32.3不滿足不滿足計(jì)算要求時(shí)可查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布積分表或通過有關(guān)近計(jì)算要求時(shí)可查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布積分表或通過有關(guān)近似公式進(jìn)行計(jì)算。似公式進(jìn)行計(jì)算。dze21R2z22s2rsryy0.900.901.2821.2820.9999990.9999994.7534.7530.990.992.3262.3260.99999990.99999995.1995.1990.9990.9993.0903.0900.999999990.999999995.6105.6100.99990.99993.7193.7190.9999999990.9999999995.9975.9970.9

22、99990.999994.2654.2650.99999999990.99999999996.3616.361 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展R1F)(RR1F)(R1106102107103108104109105101010壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 2s2rsrz 金屬材料的性能參數(shù)金屬材料的性能參數(shù) 金屬材料的各種性能參數(shù)，一般都金屬材料的各種性能參數(shù)，一般都可認(rèn)為服從正態(tài)分布，從手冊(cè)中查得的數(shù)值系其試件的試驗(yàn)可認(rèn)為服從正態(tài)分布，從手冊(cè)中查得的數(shù)值系其試件的試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)均值。為了反映實(shí)際用材與試件的偏差，對(duì)于金結(jié)果的統(tǒng)計(jì)均值。為了反映實(shí)際用材與試件的偏差，對(duì)于金屬材料的強(qiáng)度指

23、標(biāo)屬材料的強(qiáng)度指標(biāo) s s、 b b，常用下面的公式計(jì)算其，常用下面的公式計(jì)算其均值均值： ssC282. 11s bbC282. 11bsCbCbbb/C，sss/C 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展07.0CS，05. 0Cb，MPaS27507. 0282. 11300MPa56405. 0282. 11600bMPa3 .1927507. 0CSSSMPa2 .2856405. 0CbbbssC282.11sbbC282.11b 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展3 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展D 3DMPa1452160130MPa0 . 5312

24、1301603123minmaxpMPa167. 035 . 03pp 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展2s2rsryy0.900.901.2821.2820.9999990.9999994.7534.7530.990.992.3262.3260.99999990.99999995.1995.1990.9990.9993.0903.0900.999999990.999999995.6105.6100.99990.99993.7193.7190.9999999990.9999999995.9975.9970.999990.999994.2654.2650.999

25、99999990.99999999996.3616.361R1F)(RR1F)(R1106102107103108104109105101010),(f)y(En21ynixxiyixxfyD122)()(sss/C 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展ss 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 例例2.3 2.3 已知：某壓力容器，筒體直徑已知：某壓力容器，筒體直徑D=800D=8004mm4mm；筒體材料為；筒體材料為16MnR16MnR， b b520MPa520MPa， s s350Mpa350Mpa，鋼板尺寸的變異系數(shù)，鋼板尺寸的變異系數(shù) =0.03=0.030.050.05；設(shè)計(jì)壓力為設(shè)計(jì)

26、壓力為p=10p=100.5MPa0.5MPa。設(shè)筒體直徑、設(shè)計(jì)壓。設(shè)筒體直徑、設(shè)計(jì)壓力、材料的強(qiáng)度指標(biāo)、鋼板的厚度等皆為服從正力、材料的強(qiáng)度指標(biāo)、鋼板的厚度等皆為服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量。試求：當(dāng)允許破壞概率為態(tài)分布的隨機(jī)變量。試求：當(dāng)允許破壞概率為1010-5 -5時(shí)該容器的壁厚。時(shí)該容器的壁厚。C 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展MPa32107. 0282. 11350sMPa2307. 0321Csssmm67. 0323RRMPa167. 035 . 03pp mm04. 0pRMPa/10400/PRsssC282.11ssss/C),(f)y(E

27、n21y 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展2PRxRxPx)x(f,p)x(f,R)x(f 222pR2P2R2R2ps/5 .173)04. 0(10400167. 040067. 0102222222510，510，265. 4MPa321sr，MPa23sr265. 45 .17323400321222s2rsrnixxiyixxfyD122)()(0.900.901.2821.2820.9999990.9999994.7534.7530.990.992.3262.3260.99999990.99999995.1995.1990.9990.9993.0903.0900.999999990

28、.999999995.6105.6100.99990.99993.7193.7190.9999999990.9999999995.9975.9970.999990.999994.2654.2650.99999999990.99999999996.3616.361R1F)(RR1F)(R1106102107103108104109105101010 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 mm3 .1323265. 432140005 .173265. 4222222mm6 . 1133 MPa2191，mm7 .18101219280010p 2pDi mm04. 0 壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)

29、展 srsr、和、壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展 srcn cn壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展cncnsr 、sr 、sr壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展rssr和、cncncn、 R R 50000 50000200002000020002000250025002.52.51.01.0 50000 50000200002000080008000300030002.52.50.99970.9997 50000 5000020000200001000010000300030002.52.50.99790.9979 50000 50000200002000080008000750075002.

30、52.50.99650.9965 50000 50000200002000012000120006006002.52.50.9870.987 25000 25000100001000020002000250025002.52.50.99999940.9999994 25000 25000100001000010001000150015002.52.51.01.0 50000 50000100001000020000200005005005.05.00.97380.9738 50000 50000400004000020002000250025001.251.250.999090.99909 50000 50000100001000050005000500050005.05.01.01.0壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展rsrssrcn壓力容器技術(shù)進(jìn)展壓力容器技術(shù)進(jìn)展2s2c2rc2ss2srrrsrCnC1n1srCC 、 2r22s2r22s2rcC1CCCC1n （2.232.23）（2.22）2s2rsryybbb/Csss/C壓力