第9章外壓薄壁圓筒與封頭的強(qiáng)度設(shè)計(jì)ppt課件

1、薄壁圓筒在軸向外壓作用下引薄壁圓筒在軸向外壓作用下引起的失穩(wěn)。失穩(wěn)后仍具有圓形起的失穩(wěn)。失穩(wěn)后仍具有圓形的環(huán)截面，但是破壞了母線的的環(huán)截面，但是破壞了母線的直線性，母線產(chǎn)生了波形，即直線性，母線產(chǎn)生了波形，即圓筒發(fā)生了褶縐。圓筒發(fā)生了褶縐。 容器在支座或其他支承處以容器在支座或其他支承處以及在安裝運(yùn)輸中由于過(guò)大的及在安裝運(yùn)輸中由于過(guò)大的局部外壓引起的局部失穩(wěn)。局部外壓引起的局部失穩(wěn)。 度。度。力的數(shù)值降低，即能使失穩(wěn)提前發(fā)生。力的數(shù)值降低，即能使失穩(wěn)提前發(fā)生。n載荷不對(duì)稱性，邊界條件等因素載荷不對(duì)稱性，邊界條件等因素30e2tcrDS-12Ep臨界壓力公式臨界壓力公式30etcrDS2.2Ep

2、鋼制圓筒鋼制圓筒(=0.3 )20ete0crcrDS1.1E2SDp臨界應(yīng)力公式臨界應(yīng)力公式式中式中 Pcr臨界壓力，臨界壓力，MPa； Et設(shè)計(jì)溫度下材料的彈性模數(shù)，設(shè)計(jì)溫度下材料的彈性模數(shù)，MPa； Se筒體的有效壁厚，筒體的有效壁厚，mm； D0筒體的外直徑，筒體的外直徑，mm； 材料的泊桑比。材料的泊桑比。留意長(zhǎng)圓筒的臨界留意長(zhǎng)圓筒的臨界壓力僅與圓筒的材料和壓力僅與圓筒的材料和圓筒的壁厚與直徑之比圓筒的壁厚與直徑之比Se/D0有關(guān)，而與圓筒的有關(guān)，而與圓筒的長(zhǎng)徑比長(zhǎng)徑比L/D0無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。臨界壓力公式臨界壓力公式留意短圓筒的臨界壓力除與圓筒的材料和圓筒的壁厚與直留意短圓筒的臨界壓力除

3、與圓筒的材料和圓筒的壁厚與直徑之比徑之比Se/D0有關(guān)，而且與有關(guān)，而且與L/D0也有關(guān)也有關(guān) 02.50etcrDLDS2.59Ep01.50ete0crcrDLDS1.3E2SDp臨界應(yīng)力公式臨界應(yīng)力公式teei2SS壓Dp強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核eietSS2pD壓許用外壓校核許用外壓校核材料設(shè)計(jì)溫度的許用壓應(yīng)力，可取材料設(shè)計(jì)溫度的許用壓應(yīng)力，可取 =s/4； t壓t壓2.50e0t30etDSLD2.59EDS2.2Ee00crSD1.17DL0teeiet2.50e0t2SSS2DSLD2.59EDD壓壓e0tetcrSDS1.3EL壓厚才是滿足外壓穩(wěn)定的合理要求。厚才是滿足外壓穩(wěn)定的合理要

4、求。mppcre0crcr2SDpte0crtcr2ESDpE20ete030ettcrDS1.12ESDDS2.2EE01.50et0e02.50ettcrDLDS1.32EDLSDDS2.59EE長(zhǎng)圓筒應(yīng)變長(zhǎng)圓筒應(yīng)變短圓筒應(yīng)變短圓筒應(yīng)變0e0DLSD，fn一個(gè)尺寸已知的外一個(gè)尺寸已知的外壓圓筒，當(dāng)它失穩(wěn)壓圓筒，當(dāng)它失穩(wěn)時(shí)，其臨界壓力是時(shí)，其臨界壓力是多少？為保證安全多少？為保證安全操作，其允許的工操作，其允許的工作外壓又是多少？作外壓又是多少？mppcrmppcrte0te0crtcrE2SmpDE2SDpE0etDSEm2pBEm2t令令0eDSBp 對(duì)于一個(gè)已知壁厚對(duì)于一個(gè)已知壁厚Se

5、與直徑與直徑D0的筒體，其允許工作外壓的筒體，其允許工作外壓p等于等于B乘以乘以Se/D0，所，所以要想從以要想從找到找到p，首先需要從，首先需要從找出找出B。于是問(wèn)題就轉(zhuǎn)到了如何從。于是問(wèn)題就轉(zhuǎn)到了如何從找出找出B。ttE32Em2B若以若以為橫坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，以B為縱為縱坐標(biāo)，將坐標(biāo)，將B與與 （即圖中（即圖中A關(guān)系用曲線表示出來(lái)。利關(guān)系用曲線表示出來(lái)。利用這組曲線可以方便而迅用這組曲線可以方便而迅速地從速地從找到與之相對(duì)應(yīng)的找到與之相對(duì)應(yīng)的系數(shù)系數(shù)B，進(jìn)而求出，進(jìn)而求出p。當(dāng)當(dāng)比較小時(shí)，比較小時(shí)，E是常數(shù)，是常數(shù)，為直線相當(dāng)于比例極限為直線相當(dāng)于比例極限以前的變形情況）。當(dāng)以前的變形情

6、況）。當(dāng)較較大時(shí)相當(dāng)于超過(guò)比較極大時(shí)相當(dāng)于超過(guò)比較極限以后的變形情況），限以后的變形情況），E值有很大的降低，而且不值有很大的降低，而且不再是一個(gè)常數(shù)，為曲線。再是一個(gè)常數(shù)，為曲線。 【闡明】不同的材料有不同的比例極限【闡明】不同的材料有不同的比例極限和屈服點(diǎn)，所以有一系列的和屈服點(diǎn)，所以有一系列的AB圖。圖。n 比較比較p與與p，若，若pp，則需重新假設(shè)，則需重新假設(shè)Sn，重復(fù)上述，重復(fù)上述步驟直至步驟直至p大于且接近于大于且接近于p為止。為止。e0/SDBpe0tSD32AEpn 比較比較p與與p ，若，若pp，則需重新假設(shè)，則需重新假設(shè)Sn，重復(fù)上，重復(fù)上述步驟直至述步驟直至p大于且接近

7、于大于且接近于p為止。為止。2e0/SD1.1A B0.0625-/SD2.25pe01e0e002/SD1-1/SD2ptst00.9 2min，n比較比較p與與p，若，若pp，則需再假設(shè)，則需再假設(shè)Sn，重復(fù)上述計(jì)算步驟，重復(fù)上述計(jì)算步驟，直至直至p大于且接近大于且接近p時(shí)為止。時(shí)為止。eo/SR0.125A eo/SRBp2eot/SR0.0833Ep，0s2.50etcrDLDS2.59Empp鋼制短圓筒的臨界壓力公式鋼制短圓筒的臨界壓力公式圓筒的圓筒的D0、Se一定時(shí)，外壓圓筒臨界壓力和允許最大工作外壓一定時(shí)，外壓圓筒臨界壓力和允許最大工作外壓隨著筒體加強(qiáng)圈間距隨著筒體加強(qiáng)圈間距Ls的縮短而增加。的縮短而增加。如果筒體的如果筒體的D0、Se 確定，如使該筒體安全承受所規(guī)定的外壓確定，如使該筒體安全承受所規(guī)定的外壓p所需加強(qiáng)圈的最大間距值為：所需加強(qiáng)圈的最大間距值為： 2.50e0t2.50e0ts)DS(pD0.89EmpDSD2.59EL加強(qiáng)圈的個(gè)數(shù)等于圓筒不設(shè)加強(qiáng)