承受內(nèi)壓的回轉殼JB4732

1、JB4732-1995南京工業(yè)大學承受內(nèi)壓的回轉殼 團隊成員：團隊成員： 王學明王學明 王興文王興文 陳明濠陳明濠 梁家勇梁家勇 主講人：王學明主講人：王學明高端設備創(chuàng)新團隊高端設備創(chuàng)新團隊JB4732-1995南京工業(yè)大學 所謂回轉殼體，指殼體中間面是由直線或平面曲線繞其回轉軸線旋轉一周而形成的殼體。 JB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學主要內(nèi)容范圍與符號說明圓筒球殼錐殼成形封頭錐殼大端與圓筒的連接錐殼小端與圓筒的連接變徑段JB4732-1995南京工業(yè)大學范圍與符號說明cmicpKSFDp225 . 00)4 . 0)(1(

2、)4 . 0(25. 05 . 0200mcKSpimccmicKSpRKSppKSRpemc 使用范圍 承受內(nèi)壓的回轉殼體厚度 當回轉殼是圓筒時：當回轉殼是圓筒時： 當回轉殼是球殼時當回轉殼是球殼時 JB4732-1995南京工業(yè)大學 符號說明Di 回轉殼的內(nèi)直徑，mm Dis錐小端與圓筒連接處，錐殼小端的內(nèi)直徑，mm F 殼壁上所考慮點的經(jīng)向薄膜力，由除內(nèi)壓以外 的一次載荷所產(chǎn)生；N/mm圓周長度。若此力不 均勻，如由風或地震力矩載荷所產(chǎn)生的，則應 采用殼體所需最大厚度的載荷(拉伸載荷為正值) 注注:由重力載荷、偏心載荷、風或地震載荷引起的經(jīng)向薄膜由重力載荷、偏心載荷、風或地震載荷引起的經(jīng)

3、向薄膜力力,按按 JB/4710的有關規(guī)定計算。的有關規(guī)定計算。JB4732-1995南京工業(yè)大學 Hi 封頭曲面深度，mm K 載荷組合系數(shù)(見表3-3 ) pc 計算壓力，按表3-1確定，MPa Ri 球殼或碟形封頭球冠部分的內(nèi)半徑，mm r 碟形封頭過渡區(qū)的內(nèi)半徑，mm rs 錐殼小端過渡區(qū)的內(nèi)半徑，mm Sm設計應力強度(其值見第6章)， MPa 錐殼半頂角，() 回轉殼的計算厚度，mmr錐殼大端或小端連接處的計算厚度，mmJB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學圓筒JB4732-1995南京工業(yè)大學 僅受內(nèi)壓作用 )4 .

4、 0(2mccmicKSppKSDp)4 . 0)(1(2mcKSpiKSpDemce為自然對數(shù)的底，e=2.71828.7-17-2JB4732-1995南京工業(yè)大學 內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜力F同時作用 當F為正值，且超過0.25pcDi時 當F為負值時，應按8.6校核圓筒的軸向穩(wěn)定 cmicp2KS2FD0.5p7-3JB4732-1995南京工業(yè)大學第一強度理論最大主應力理論第二強度理論最大變形理論（未用）第三強度理論最大剪應力理論第四強度理論能量理論（適用塑性材料） 適用于脆性材料當tPD21I 適用于塑性材料當02-31IIItPD t 32P-21213232221IV.D當強度理論及其相

5、應的強度條件JB4732-1995南京工業(yè)大學0422,t4PD321tPDtPDtPD 圓筒： 主應力： JB4732-1995南京工業(yè)大學強度設計公式；根據(jù)前面所講的第三強度理論，有：將直徑換為D=Di+t,其中壁厚t= ；將壓力換為計算壓力Pc；考慮其載荷組合系數(shù)K，將 改為KSm，則有： 02-31IIItPD當 mcKSP.2DiJB4732-1995南京工業(yè)大學 故壁厚為內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜應力F同時作用： 還是按照第三強度理論，可以推導出壁厚： cmicpKSD.p2-F3JB4732-1995南京工業(yè)大學球殼JB4732-1995南京工業(yè)大學 僅受內(nèi)壓作用 當pc0.4KSm時 當p

6、c0.4KSm時cmicpKSRp25.05.0) 1(2emcKSpiR7-47-5cmicpKSRp25.05.07-4JB4732-1995南京工業(yè)大學 僅受內(nèi)壓和徑向薄膜力F作用 當F為正值時 當F為負值時，應校核球殼穩(wěn)定性，若不存在雙軸 向壓縮時，則按8.6校核球殼穩(wěn)定cmicpKSFRp25. 05 . 07-6JB4732-1995南京工業(yè)大學 球殼：對于球殼的主應力為：利用上述的推導方式：4tPD21JB4732-1995南京工業(yè)大學 內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜應力F同時作用： 還是按照第三強度理論，可以推導出壁厚：-F3JB4732-1995南京工業(yè)大學錐殼JB4732-1995南京工業(yè)

7、大學錐殼的計算厚度，應根據(jù)載荷情況確定。 僅受內(nèi)壓時)4 . 0(5 . 0mccmiccKSppKSRp)4 . 0)(1(mcKSpicKSpRemc7-77-8JB4732-1995南京工業(yè)大學 內(nèi)壓與徑向薄膜力F同時作用 當F0且F0.5pcRic時 當F為負值時，按8.6校核錐殼穩(wěn)定cmiccpKSFRp5 . 05 . 07-9JB4732-1995南京工業(yè)大學 錐殼： 由錐殼體的應力分析可知，受均勻內(nèi)壓的錐形殼體的最大應力在大端。tPD2maxJB4732-1995南京工業(yè)大學 同樣可以推導出壁厚 內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜應力F同時作用： 還是按照第三強度理論，可以推導出壁厚：-F3JB4

8、732-1995南京工業(yè)大學封頭 封頭半球形封頭碟形封頭冠形封頭橢圓形封頭JB4732-1995南京工業(yè)大學橢圓封頭橢圓封頭球形封頭球形封頭JB4732-1995南京工業(yè)大學球冠形封頭球冠形封頭JB4732-1995南京工業(yè)大學 半球形封頭計算厚度 半球形封頭的計算厚度可以按照7.4設 計計算。 封頭與圓筒的連接，當厚度不一樣 時，過渡連接形式采用附錄H。注意1注意2cmicpKSRp25.05.07-4JB4732-1995南京工業(yè)大學 碟形封頭計算厚度推值。不允許采用曲線外的外值，線范圍內(nèi)的可以采用內(nèi)插值法在曲確定。時，按圖且ici1708. 0p002. 0DrKSRm當 當pc/KSm

9、0.08時，用下式求取:當當/R/Ri i0.002時，封頭的設計須按附錄時，封頭的設計須按附錄A、附錄、附錄B進行。必要時尚應校核其穩(wěn)定性。進行。必要時尚應校核其穩(wěn)定性。7-10JB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學碟形封頭厚度設計時應注意：與封頭切線處相接的圓筒段，從封頭切線量起應有一段不小于的距離，其間之厚度不小于封頭的計算厚度。向較薄圓筒的過渡連接應在此段距離以外。封頭設計尚應滿足: a)球冠部分的內(nèi)半徑不大于封頭內(nèi)直徑; b)封頭過渡區(qū)內(nèi)半徑應不小于封頭內(nèi)直徑的6%，且不得小于3倍的名義厚度。JB4732-1995南京工業(yè)大學標準橢圓形封頭(長短軸之比為

10、2:1)的計算厚度，按圖7-1中參數(shù)為r/Di=0.17的曲線確定長短軸比不等于2的橢圓形封頭的設計應作為相當?shù)牡畏忸^或按附錄A、附錄B分析確定。與封頭切線處相接的圓筒段、以及向較薄圓筒的過渡連接等，均與7.6.2的有關要求相同橢圓形封頭厚度設計JB4732-1995南京工業(yè)大學球冠形端封頭 球冠封頭可做端封頭，也可做兩端獨立受壓室的中間封頭如7-2所示。JB4732-1995南京工業(yè)大學 封頭的計算厚度:7-11JB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學球冠形中間封頭當不能保證在任何情況下封頭兩側的壓力都同時作用時則應分別按下列兩種情況計算封頭厚度，取其較大值：a

11、)只考慮封頭凹面受壓，計算厚度按式(7-11 )確定，Q值由圖7-4查取;b)只考慮封頭凸面?zhèn)仁軌?，計算厚度按?7- I 1 )確定，Q值由圖7-5查取。此外，還不應小于按8.4.4確定的有效厚度。JB4732-1995南京工業(yè)大學球冠形中間封頭當能夠保證在任何情況下封頭兩側的壓力同時作用時，可以按封頭兩側的壓力差進行設計;當封頭一側為正壓，另一側為負壓時，則必須按封頭兩側的壓力差進行設計:，a)當壓力差的作用使封頭凹面?zhèn)仁軌簳r，封頭計算厚度按式(7-11 )確定，Q值由圖7-4查取;b)當壓力差的作用使封頭凸面?zhèn)仁軌簳r，封頭計算厚度按式(7-11 )確定，Q值由圖7-5查取。此外還不應小于

12、按8.4.4確定的有效厚度。JB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學與封頭連接的圓筒在任何情況下，與球冠形封頭連接的圓筒厚度應不小于封頭厚度。否則，應在封頭與圓筒間設置加強段過渡連接。圓筒加強段的厚度r應與封頭等厚;端封頭一側或中間封頭兩側的加強段長度均應不小于，如圖7-2所示對于碟形和橢圓形封頭，內(nèi)壓以外的載荷影響應按附錄A、附錄B及附錄K確定。JB4732-1995南京工業(yè)大學 對于封頭的錐形或球形部分，組合載荷的影響可按7.3, 7.4及7.5中的方法處理與封頭連接的圓筒JB4732-1995南京工業(yè)大學錐殼大端與圓筒的連接本

13、條規(guī)定適用于僅受內(nèi)壓，具有同一回轉軸且采用對接焊縫的錐殼大端與圓筒的連接，焊縫接合處與另一接合處或總體結構不連續(xù)處的距離應不小于ri5 . 05 . 2DJB4732-1995南京工業(yè)大學 凡半頂角 者，查圖7-6，若 比值與值得交點位于曲線左上方，連接處圓筒和錐殼的厚度分別按7.3與7.5計算。 ， 比值與值得交點位于圖7-6曲線右下方時，在連接處鄰近的錐殼和圓筒必須予以整體補強，補強體的厚度按下式計算：127p-2pcmicrKSDQ30mcKSp30mcKSp其中Q值以 比值及半頂角值查圖7-7確定mcKSpJB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732

14、-1995南京工業(yè)大學且規(guī)定： a：任何情況下， 值不得小于按7.5 計算的厚度。 b：連接處的圓筒段，應增加厚度的長度范圍不小于 。 c：連接處的錐殼段，應增加厚度的長度范圍不小于 。rri5 . 02D2cos2riDJB4732-1995南京工業(yè)大學錐殼小端與圓筒的連接 本條規(guī)定適用于僅受內(nèi)壓、具有同一回轉軸兩元件且采用對接焊縫的錐殼小端與圓筒的連接，焊縫接合處與另一接合處或總體結構不連續(xù)處的距離應不小于risD5 . 05 . 2JB4732-1995南京工業(yè)大學 凡半頂角45者，查圖7-8，若pc/KSm比值與值的交點位于曲線左上方，連接處圓筒和錐殼的厚度分別按7.3與7.5計算。J

15、B4732-1995南京工業(yè)大學 45，pc/KSm比值與值的交點位于圖7-8右下方時，連接處的錐殼和圓筒必須予以整體補強，補強的厚度按下式計算cmiscrpKSDQp2其中Q值以pc/KSm比值及半頂角值查圖7-9確定7-13JB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學JB4732-1995南京工業(yè)大學且規(guī)定： ：任何情況下，r值不得小于距離連接 點 處的按7.5計算的錐殼厚度 ：連接處的圓筒段，應增加厚度的長度范圍不小 于 ：連接處的錐殼段，增加厚度的長度范圍不小于cosrisDrisDcosrisDJB4732-1995南京工業(yè)大學 錐殼小端與圓筒連接處的過渡連接 當半頂角4560的范圍內(nèi)，小端連接處必須采用折邊過渡連接(見圖7-10 )。過渡區(qū)的轉角半徑為rs0.05Dis，且不小于錐殼過渡區(qū)厚度的3倍。JB4732-1995南京工業(yè)大學 小端過渡區(qū)的厚度，按式(7-13)計算，但其中的Q值由圖7-11查取。同時尚應滿足下列要求:JB4732-1995南京工業(yè)大學：任何情況下，過渡區(qū)的厚度應r應不小于過渡 區(qū)相接點的距離為 處的錐殼按7.5計算的錐殼厚度：與過渡區(qū)相接的圓筒段，厚度應與過渡區(qū)厚度r相同，此增加厚度的長度范圍應不小于 ：與過渡區(qū)相接的錐殼段厚度，應與過渡區(qū)厚度r相同，此錐殼段的長度應不小于cosrisDrisDcosrisDJB4