压力容器的强与设计.pptx
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1、 工程实际中,应用较多的是薄壁容器,并且,这些容器的几何形状常常是轴对称的,而且所受到的介质压力也常常是轴对称的,甚至于它的支座,或者说约束条件都对称于回转轴,我们把几何形状、所受外力、约束条件都对称于回转轴的问题称为轴对称问题。(一)面1、中间面:平分壳体厚度的曲面称为壳体的中间面,中间面与壳体内外表面等距离,它代表了壳体的几何特性。2、回转曲面:由平面直线或平面曲线绕其同平面内的回转轴回转一周所形成的曲面。3、回转壳体:由回转曲面作中间面形成的壳体称为回转壳体。回转壳体中的几个重要的几何概念(二)线1、母线:绕回转轴回转形成中间面的平面曲线。2、经线:过回转轴的平面与中间面的交线。3、法线
2、:过中间面上的点且垂直于中间面的直线称为中间面在该点的法线(法线的延长线必与回转轴相交)。4、纬线:以法线为母线绕回转轴回转一周所形成的圆锥法截面与中间面的交线。5、平行圆:垂直于回转轴的平面与中间面的交线称平行圆。显然,平行圆即纬线。第一节 薄膜应力理论(三)、半径1、第一曲率半径:中间面上任一点M处经线的曲率半径为该点的“第一曲率半径”R1,R1=MK1。数学公式:2、第二曲率半径:通过经线上一点M的法线作垂直于经线的平面与中间面相割形成的曲线MEF,此曲线在M点处的曲率半径称为该点的第二曲率半径R2。第二曲率半径的中心落在回转轴上,其长度等于法线段MK2,即R2=MK2。第一节 薄膜应力
3、理论 第一节 薄膜应力理论二、薄壁容器及其应力特点1、薄壁容器 容器的厚度与其最大截面圆的内径之比小于0.1,即S/Di0;在xa处,有三种情况:0,即为压应力,a/b值越大,即封头成型越浅,x=a处的压应力越大。(4)当a/b2时,即标准形式的椭圆形封头。第二节 薄膜理论的应用第二节 薄膜理论的应用四、受气体内压的锥形壳体 代入微体平衡方程式及区域平衡方程式并求解得:五、受气体内压的碟形壳第二节 薄膜理论的应用第二节 薄膜理论的应用第二节 薄膜理论的应用拉、压拉、压弯曲弯曲剪应力强度条件剪应力强度条件:扭转扭转弯曲弯曲剪切剪切 2-3 强度理论的概念强度理论的概念 一一、引言引言正应力强度条
4、件正应力强度条件:2、材料的许用应力材料的许用应力,是通过拉是通过拉(压压)试验或纯试验或纯剪剪试试 验测定试验测定试件在破坏时其横截面上的极限应力件在破坏时其横截面上的极限应力,以以 此极限应力作为强度指标此极限应力作为强度指标,除以适当的安全系数除以适当的安全系数 而得。即根据相应的而得。即根据相应的试验结果建立的强度条件。试验结果建立的强度条件。上述强度条件具有如下特点:上述强度条件具有如下特点:1、危险点处于单向应力状态或纯剪切应力状态。危险点处于单向应力状态或纯剪切应力状态。根据材料在复杂应力状态下破坏时的一些现象与根据材料在复杂应力状态下破坏时的一些现象与形式形式,进行分析进行分析
5、,提出破坏原因的假说提出破坏原因的假说,在这些假说的在这些假说的基础上基础上,可利用材料在单向应力状态时的可利用材料在单向应力状态时的试验结果试验结果,来建立材料在来建立材料在复杂应力状态下的强度条件。复杂应力状态下的强度条件。二、二、强度理论的概念强度理论的概念 基本观点基本观点 构件受外力作用而发生破坏时,不论破坏的构件受外力作用而发生破坏时,不论破坏的表面现象如何复杂,其破坏形式总不外乎几种类型,表面现象如何复杂,其破坏形式总不外乎几种类型,而同一类型的破坏则可能是某一个共同因素所引起的。而同一类型的破坏则可能是某一个共同因素所引起的。2.屈服失效屈服失效:材料出现显著的塑性变形而丧材料
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