過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)課件

1、過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)核心課程過(guò)程設(shè)備過(guò)程設(shè)備？專(zhuān)業(yè)：過(guò)程裝備與控制專(zhuān)業(yè)：過(guò)程裝備與控制裝備：裝備：過(guò)程機(jī)器過(guò)程機(jī)器能量轉(zhuǎn)換裝置：如泵、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)能量轉(zhuǎn)換裝置：如泵、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)過(guò)程設(shè)備過(guò)程設(shè)備各種化學(xué)反應(yīng)、單元操作所需設(shè)備，各種化學(xué)反應(yīng)、單元操作所需設(shè)備， 如：精餾塔、干燥塔、反應(yīng)塔、換熱器如：精餾塔、干燥塔、反應(yīng)塔、換熱器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)？ 有目的、有約束的工程設(shè)計(jì)！有目的、有約束的工程設(shè)計(jì)！目目 錄錄 緒論緒論1壓力容器導(dǎo)言壓力容器導(dǎo)言2壓力容器應(yīng)力分析壓力容器應(yīng)力分析3壓力容器材料及環(huán)境和時(shí)間對(duì)其性能的影響壓力容器材料及環(huán)境和時(shí)間對(duì)其性能的影響4壓力容器設(shè)計(jì)壓力容器設(shè)計(jì)5儲(chǔ)存設(shè)備

2、儲(chǔ)存設(shè)備6換熱設(shè)備換熱設(shè)備7塔設(shè)備塔設(shè)備幾點(diǎn)說(shuō)明：幾點(diǎn)說(shuō)明：1、本專(zhuān)業(yè)最核心的專(zhuān)業(yè)課，為本專(zhuān)業(yè)的、本專(zhuān)業(yè)最核心的專(zhuān)業(yè)課，為本專(zhuān)業(yè)的“飯碗飯碗”。2、本專(zhuān)業(yè)最獨(dú)特的專(zhuān)業(yè)課、本專(zhuān)業(yè)最獨(dú)特的專(zhuān)業(yè)課其它專(zhuān)業(yè)學(xué)生都不學(xué)。其它專(zhuān)業(yè)學(xué)生都不學(xué)。3、其核心內(nèi)容、其核心內(nèi)容壓力容器壓力容器 非常廣泛地使用于工業(yè)和非常廣泛地使用于工業(yè)和 民用領(lǐng)域。民用領(lǐng)域。2、控制方向和裝備方向的必修課。、控制方向和裝備方向的必修課。3、本專(zhuān)業(yè)的考研課程之一，也是非本專(zhuān)業(yè)研究生一、本專(zhuān)業(yè)的考研課程之一，也是非本專(zhuān)業(yè)研究生一 般都需選修的課程。般都需選修的課程。緒論緒論10個(gè)問(wèn)題：個(gè)問(wèn)題：（1） 產(chǎn)品的分類(lèi)產(chǎn)品的分類(lèi) 硬件產(chǎn)品（硬

3、件產(chǎn)品（hardware) 軟件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品(software) 流程性產(chǎn)品流程性產(chǎn)品(processed material)（2）過(guò)程工業(yè)的概念）過(guò)程工業(yè)的概念 過(guò)程工業(yè)是指包括過(guò)程工業(yè)是指包括:化工化工輕工輕工煉油煉油食品食品制藥制藥冶金冶金能源能源 等行業(yè)在內(nèi)的工業(yè)。等行業(yè)在內(nèi)的工業(yè)。煉油廠設(shè)備煉油廠設(shè)備（3）過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn)）過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn) a. 屬于生產(chǎn)流程性材料產(chǎn)品的制造業(yè)屬于生產(chǎn)流程性材料產(chǎn)品的制造業(yè) b. 生產(chǎn)過(guò)程為流程性的生產(chǎn)過(guò)程為流程性的 例：合成氨工業(yè)例：合成氨工業(yè) 造氣、凈化、合成三大部分組成。造氣、凈化、合成三大部分組成。 c.處理的物料以流體、粉體為主處理的物料以流體

4、、粉體為主（4）過(guò)程裝備）過(guò)程裝備 過(guò)程裝備過(guò)程裝備 過(guò)程機(jī)器過(guò)程機(jī)器 過(guò)程設(shè)備過(guò)程設(shè)備 過(guò)程機(jī)器過(guò)程機(jī)器壓縮機(jī)、泵、分離機(jī)、風(fēng)機(jī)等。壓縮機(jī)、泵、分離機(jī)、風(fēng)機(jī)等。 完成其功能的主要部件為轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)完成其功能的主要部件為轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng) ！ 過(guò)程設(shè)備過(guò)程設(shè)備塔器、傳熱設(shè)備、反應(yīng)器、儲(chǔ)罐等塔器、傳熱設(shè)備、反應(yīng)器、儲(chǔ)罐等 完成其功能的主要部件不運(yùn)動(dòng)！完成其功能的主要部件不運(yùn)動(dòng)！幾個(gè)身邊的例子：鍋爐、油罐車(chē)、壓力鍋幾個(gè)身邊的例子：鍋爐、油罐車(chē)、壓力鍋.（5）工藝與裝備的關(guān)系）工藝與裝備的關(guān)系 “工藝是先導(dǎo)，裝備是保障工藝是先導(dǎo)，裝備是保障”。例：余國(guó)琮例：余國(guó)琮 院士院士啟示：只有既懂工藝，又懂裝備與控制，

5、才可能成啟示：只有既懂工藝，又懂裝備與控制，才可能成為合格的過(guò)程工業(yè)的工程師。為合格的過(guò)程工業(yè)的工程師。 （6） 過(guò)程系統(tǒng)過(guò)程系統(tǒng) 工藝工藝+裝備裝備+控制控制+技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)+（7） 過(guò)程工業(yè)的主要發(fā)展領(lǐng)域過(guò)程工業(yè)的主要發(fā)展領(lǐng)域過(guò)程原理與技術(shù)的創(chuàng)新過(guò)程原理與技術(shù)的創(chuàng)新 主要包括三傳一反原理與技術(shù)的創(chuàng)新。主要包括三傳一反原理與技術(shù)的創(chuàng)新。成套裝置技術(shù)的創(chuàng)新成套裝置技術(shù)的創(chuàng)新 從系統(tǒng)工程的角度研究裝備技術(shù)的創(chuàng)新。從系統(tǒng)工程的角度研究裝備技術(shù)的創(chuàng)新。過(guò)程裝備放大技術(shù)的創(chuàng)新過(guò)程裝備放大技術(shù)的創(chuàng)新 規(guī)?；沁^(guò)程工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。規(guī)模化是過(guò)程工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。 過(guò)程裝備結(jié)構(gòu)技術(shù)的創(chuàng)新過(guò)程裝備結(jié)構(gòu)技術(shù)的

6、創(chuàng)新 具有優(yōu)良性能的新結(jié)構(gòu)技術(shù)。具有優(yōu)良性能的新結(jié)構(gòu)技術(shù)。 過(guò)程裝備設(shè)計(jì)理論和手段的創(chuàng)新過(guò)程裝備設(shè)計(jì)理論和手段的創(chuàng)新 如熱經(jīng)濟(jì)學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論、強(qiáng)度理論、失效判斷如熱經(jīng)濟(jì)學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論、強(qiáng)度理論、失效判斷理論等；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)理論等；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cae)軟件包（軟件包（i-deas、pro-e、ug、ansys等）。等）。 過(guò)程裝備材料技術(shù)的創(chuàng)新過(guò)程裝備材料技術(shù)的創(chuàng)新 陶瓷材料、納米材料、復(fù)合材料等的技術(shù)創(chuàng)新。陶瓷材料、納米材料、復(fù)合材料等的技術(shù)創(chuàng)新。 過(guò)程裝備制造技術(shù)的創(chuàng)新過(guò)程裝備制造技術(shù)的創(chuàng)新 計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)（計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)（cam)。 過(guò)程裝備故障診斷技術(shù)的創(chuàng)新過(guò)程裝備故障診斷

7、技術(shù)的創(chuàng)新 再線診斷技術(shù)的創(chuàng)新。再線診斷技術(shù)的創(chuàng)新。 過(guò)程控制技術(shù)的創(chuàng)新過(guò)程控制技術(shù)的創(chuàng)新 新型傳感器技術(shù)和控制理論的創(chuàng)新。新型傳感器技術(shù)和控制理論的創(chuàng)新。 清潔生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新清潔生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新 環(huán)境影響評(píng)估技術(shù)與清潔生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新。環(huán)境影響評(píng)估技術(shù)與清潔生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新。（8）過(guò)程設(shè)備與過(guò)程機(jī)器示例）過(guò)程設(shè)備與過(guò)程機(jī)器示例 過(guò)程機(jī)器和過(guò)程設(shè)備的聯(lián)系與區(qū)別：過(guò)程機(jī)器和過(guò)程設(shè)備的聯(lián)系與區(qū)別：都屬于過(guò)程裝備；都屬于過(guò)程裝備；過(guò)程機(jī)器：主要功能是把能量傳遞給物料，提高過(guò)程機(jī)器：主要功能是把能量傳遞給物料，提高 其壓力或速度。一般為選型設(shè)計(jì)。其壓力或速度。一般為選型設(shè)計(jì)。過(guò)程設(shè)備：主要功能是為物料的物理

8、過(guò)程或化學(xué)過(guò)程設(shè)備：主要功能是為物料的物理過(guò)程或化學(xué) 過(guò)程提供適宜的場(chǎng)所。非標(biāo)設(shè)計(jì)。過(guò)程提供適宜的場(chǎng)所。非標(biāo)設(shè)計(jì)。選型設(shè)計(jì)：按工藝需求，選擇機(jī)器的型號(hào)。選型設(shè)計(jì)：按工藝需求，選擇機(jī)器的型號(hào)。非標(biāo)設(shè)計(jì)：遵守國(guó)標(biāo)前提下，針對(duì)具體設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。非標(biāo)設(shè)計(jì)：遵守國(guó)標(biāo)前提下，針對(duì)具體設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。（9）過(guò)程設(shè)備的基本要求）過(guò)程設(shè)備的基本要求a. 安全可靠安全可靠 過(guò)程設(shè)備往往都是過(guò)程設(shè)備往往都是“炸彈炸彈”，即使是常壓設(shè)備，即使是常壓設(shè)備，由于過(guò)程工業(yè)所處理的物料往往具有較強(qiáng)的腐蝕性、由于過(guò)程工業(yè)所處理的物料往往具有較強(qiáng)的腐蝕性、毒性、發(fā)射性，一旦物料泄漏，將對(duì)環(huán)境和各種生毒性、發(fā)射性，一旦物料泄漏，將對(duì)

9、環(huán)境和各種生物帶來(lái)毀滅性的傷害，所以，過(guò)程設(shè)備必須安全可物帶來(lái)毀滅性的傷害，所以，過(guò)程設(shè)備必須安全可靠?？?。b. 滿足過(guò)程的要求滿足過(guò)程的要求 過(guò)程設(shè)備的主要功能是為物料的物理過(guò)程或化過(guò)程設(shè)備的主要功能是為物料的物理過(guò)程或化學(xué)過(guò)程提供適宜的場(chǎng)所，因此它必須要滿足過(guò)程的學(xué)過(guò)程提供適宜的場(chǎng)所，因此它必須要滿足過(guò)程的要求。如合成塔、吸收塔、換熱器都必須滿足相應(yīng)要求。如合成塔、吸收塔、換熱器都必須滿足相應(yīng)過(guò)程的要求。過(guò)程的要求。c. 有好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)有好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 單位產(chǎn)品成本低、熱力學(xué)完善度高。單位產(chǎn)品成本低、熱力學(xué)完善度高。d. 易于操作、維護(hù)和控制易于操作、維護(hù)和控制 操作簡(jiǎn)單、可維護(hù)性和

10、可修理性好，有優(yōu)操作簡(jiǎn)單、可維護(hù)性和可修理性好，有優(yōu)良的控制水平。如換熱器的清污性能好、管束良的控制水平。如換熱器的清污性能好、管束替換方便、操作彈性好。替換方便、操作彈性好。e. 優(yōu)良的環(huán)境性能優(yōu)良的環(huán)境性能 對(duì)環(huán)境的影響盡可能地?。òǎ何锪衔廴?、對(duì)環(huán)境的影響盡可能地?。òǎ何锪衔廴?、聲污染、光污染、熱污染、放射性污染等）。聲污染、光污染、熱污染、放射性污染等）。（10）過(guò)程設(shè)備的設(shè)計(jì)）過(guò)程設(shè)備的設(shè)計(jì)a. 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 制造制造 使用使用 維護(hù)與修理維護(hù)與修理需求分析和目標(biāo)界定需求分析和目標(biāo)界定提出各種方案提出各種方案方案評(píng)價(jià)方案評(píng)價(jià)方案不可行方案不可行方案可行方案可行評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：功

11、能功能安全性安全性經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性對(duì)環(huán)境的影響對(duì)環(huán)境的影響可制造性可制造性時(shí)間等時(shí)間等改進(jìn)改進(jìn)b. 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容文獻(xiàn)檢索與分析文獻(xiàn)檢索與分析確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定材料確定材料確定設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法確定設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定制造工藝確定制造工藝性能評(píng)價(jià)性能評(píng)價(jià)總結(jié)：總結(jié)： 過(guò)程設(shè)備是化工、輕工、煉油、食品、制藥、過(guò)程設(shè)備是化工、輕工、煉油、食品、制藥、冶金、能源等行業(yè)廣泛使用的一種裝備，有別于冶金、能源等行業(yè)廣泛使用的一種裝備，有別于一般的裝備。過(guò)程設(shè)備的設(shè)計(jì)涉及到過(guò)程原理、一般的裝備。過(guò)程設(shè)備的設(shè)

12、計(jì)涉及到過(guò)程原理、固體力學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、機(jī)械學(xué)、自動(dòng)控固體力學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、機(jī)械學(xué)、自動(dòng)控制原理與儀器儀表等學(xué)科。其涉及學(xué)科的范圍和制原理與儀器儀表等學(xué)科。其涉及學(xué)科的范圍和問(wèn)題的復(fù)雜程度都是工程問(wèn)題中極為少見(jiàn)的。問(wèn)題的復(fù)雜程度都是工程問(wèn)題中極為少見(jiàn)的。 先進(jìn)的過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)方法是以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)先進(jìn)的過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)方法是以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（計(jì)（cae)為標(biāo)志的以尋求最優(yōu)化結(jié)果為目標(biāo)的設(shè)為標(biāo)志的以尋求最優(yōu)化結(jié)果為目標(biāo)的設(shè)計(jì)。計(jì)。1壓力容器導(dǎo)言壓力容器導(dǎo)言1.1 壓力容器總體結(jié)構(gòu)壓力容器總體結(jié)構(gòu)1.2 壓力容器的分類(lèi)壓力容器的分類(lèi)1.3 壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)提示：過(guò)程設(shè)備通常也稱(chēng)

13、為壓力容器與設(shè)備，或簡(jiǎn)提示：過(guò)程設(shè)備通常也稱(chēng)為壓力容器與設(shè)備，或簡(jiǎn) 稱(chēng)為壓力容器。稱(chēng)為壓力容器。封頭封頭筒身筒身支座支座接管接管筒節(jié)筒節(jié)環(huán)焊縫環(huán)焊縫縱焊縫縱焊縫補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)圈盲板盲板接管接管支座支座上封頭上封頭下封頭下封頭圖片法蘭法蘭補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)圈圖片返回問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 壓力容器主要由哪幾部分構(gòu)成？各有什么作用？壓力容器主要由哪幾部分構(gòu)成？各有什么作用？提示：壓力容器必須提供一個(gè)密閉的空間！理由？提示：壓力容器必須提供一個(gè)密閉的空間！理由？壓力容器通常由以下壓力容器通常由以下8個(gè)部分組成：個(gè)部分組成：a. 筒身筒身 鋼板卷制而成鋼板卷制而成 制造容易、成本低制造容易、成本低筒身筒身 整體鍛造而成整體

14、鍛造而成 制造困難、成本高、性能好制造困難、成本高、性能好 單層單層 多用于中低壓容器多用于中低壓容器筒身筒身 多層多層 多用于高壓容器多用于高壓容器問(wèn)題：壓力容器可以用什么材料制作？問(wèn)題：壓力容器可以用什么材料制作？b. 封頭封頭 按形狀可分為：球形封頭、橢圓形封頭、碟按形狀可分為：球形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭、錐形封頭、平板封頭等。形封頭、錐形封頭、平板封頭等。 特點(diǎn)：軸對(duì)稱(chēng)！特點(diǎn)：軸對(duì)稱(chēng)！半橢球封頭半橢球封頭 半橢球封頭半橢球封頭 半球形封頭半球形封頭特點(diǎn)？特點(diǎn)？錐形封頭錐形封頭特點(diǎn)？特點(diǎn)？c. 法蘭法蘭 容器法蘭容器法蘭： 用于容器間或容器與封頭的連接；用于容器間或容器與封頭的連接；

15、 管道法蘭管道法蘭： 用于管道間的連接；用于管道間的連接；問(wèn)題：法蘭的作用？問(wèn)題：法蘭的作用？d. 密封裝置密封裝置 用于連接件之間的密封，防止物料泄漏。用于連接件之間的密封，防止物料泄漏。e. 開(kāi)孔與接管開(kāi)孔與接管 在容器上開(kāi)孔的目的是為了便于檢修（人在容器上開(kāi)孔的目的是為了便于檢修（人孔和手孔），或是為了安裝各種安全附件、或孔和手孔），或是為了安裝各種安全附件、或是為了滿足工藝的要求。是為了滿足工藝的要求。問(wèn)題：為何在容器上開(kāi)孔？問(wèn)題：為何在容器上開(kāi)孔？f. 支座支座 把壓力容器支承并固定在基礎(chǔ)上。把壓力容器支承并固定在基礎(chǔ)上。問(wèn)題：不要支座行嗎？問(wèn)題：不要支座行嗎？g. 補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)圈 開(kāi)

16、孔會(huì)引發(fā)開(kāi)孔區(qū)域產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力，為開(kāi)孔會(huì)引發(fā)開(kāi)孔區(qū)域產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力，為安全計(jì)，需要補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。安全計(jì)，需要補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。 提示：局部增強(qiáng)！提示：局部增強(qiáng)！h. 安全附件安全附件 安裝各種安全泄放裝置和各種壓力表、測(cè)溫安裝各種安全泄放裝置和各種壓力表、測(cè)溫儀表、液位計(jì)等。儀表、液位計(jì)等。問(wèn)題：高壓鍋的安全泄放裝置？問(wèn)題：高壓鍋的安全泄放裝置？問(wèn)題：任何保證壓力容器的安全？問(wèn)題：任何保證壓力容器的安全？1.2 壓力容器的分類(lèi)壓力容器的分類(lèi)a. 壓力容器分類(lèi)的理由壓力容器分類(lèi)的理由 壓力容器潛在的危害程度不同！壓力容器潛在的危害程度不同！ 壓力容器發(fā)生事故所造成的危害程度差別很大，壓力容器發(fā)生事故所造

17、成的危害程度差別很大，而決定危害程度的因素又很多，有壓力、溫度、而決定危害程度的因素又很多，有壓力、溫度、物料的相態(tài)、物料的毒性、易燃易爆性、規(guī)模、物料的相態(tài)、物料的毒性、易燃易爆性、規(guī)模、使用場(chǎng)所等。使用場(chǎng)所等。提示：聯(lián)系后續(xù)內(nèi)容中的焊縫分類(lèi)、應(yīng)力分類(lèi)！提示：聯(lián)系后續(xù)內(nèi)容中的焊縫分類(lèi)、應(yīng)力分類(lèi)！b. 壓力容器分類(lèi)的依據(jù)壓力容器分類(lèi)的依據(jù) 主要根據(jù)壓力、溫度、物料的相態(tài)、物料的主要根據(jù)壓力、溫度、物料的相態(tài)、物料的毒性、易燃易爆性、規(guī)模、使用場(chǎng)所等毒性、易燃易爆性、規(guī)模、使用場(chǎng)所等都都與壓力容器的潛在危害程度相關(guān)！與壓力容器的潛在危害程度相關(guān)！c.壓力容器的分類(lèi)壓力容器的分類(lèi)提示：經(jīng)?？嫉膬?nèi)容

18、！提示：經(jīng)常考的內(nèi)容！ 按壓力大小分按壓力大小分 低壓容器（低壓容器（l） 0.1mpap1.6mpa 中壓容器（中壓容器（m） 1.6mpap10mpa 高壓容器（高壓容器（h） 10mpap100mpa注：記住幾個(gè)壓力界限！注：記住幾個(gè)壓力界限！提示：大部分的壓力容器為中低壓容器。提示：大部分的壓力容器為中低壓容器。 按用途分按用途分 反應(yīng)器反應(yīng)器如合成塔、反應(yīng)釜如合成塔、反應(yīng)釜 換熱器換熱器如廢熱鍋爐、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)水冷卻器如廢熱鍋爐、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)水冷卻器 分離器分離器如精餾塔、干燥塔如精餾塔、干燥塔 儲(chǔ)儲(chǔ) 罐罐如油罐、家用液化氣罐如油罐、家用液化氣罐 按安裝方式分按安裝方式分 固定式固定式絕

19、大部分壓力容器絕大部分壓力容器 移動(dòng)式移動(dòng)式如火車(chē)物料罐、汽車(chē)油罐如火車(chē)物料罐、汽車(chē)油罐按安全管理分（按容規(guī)分類(lèi)按安全管理分（按容規(guī)分類(lèi) 最重要的分類(lèi)！最重要的分類(lèi)！）分為三類(lèi)：分為三類(lèi)： 具有下列情況之一的，為第三類(lèi)壓力容器：具有下列情況之一的，為第三類(lèi)壓力容器：高壓容器高壓容器中壓容器且介質(zhì)為極度毒性和高度危害中壓容器且介質(zhì)為極度毒性和高度危害中壓貯存容器且介質(zhì)為易燃或中等毒性、中壓貯存容器且介質(zhì)為易燃或中等毒性、pv10mpa. m中壓反應(yīng)容器且介質(zhì)為易燃或中等毒性、中壓反應(yīng)容器且介質(zhì)為易燃或中等毒性、pv0.5mpa. m容規(guī)：壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程容規(guī)：壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 低

20、壓容器且介質(zhì)為極度毒性和高度危害、低壓容器且介質(zhì)為極度毒性和高度危害、 pv0.2mpa. m 高壓、中壓管殼式余熱鍋爐高壓、中壓管殼式余熱鍋爐 中壓搪玻璃壓力容器中壓搪玻璃壓力容器 使用強(qiáng)度級(jí)別較高的材料制造的壓力容器使用強(qiáng)度級(jí)別較高的材料制造的壓力容器(抗拉強(qiáng)抗拉強(qiáng)度度540mpa) 移動(dòng)式壓力容器移動(dòng)式壓力容器 容積大于容積大于50m的球形容器的球形容器 容積大于容積大于5m的低溫貯存容器的低溫貯存容器具有下列情況之一的，為第二類(lèi)壓力容器：具有下列情況之一的，為第二類(lèi)壓力容器： 中壓容器中壓容器 低壓容器且介質(zhì)為極度毒性和高度危害低壓容器且介質(zhì)為極度毒性和高度危害 低壓反應(yīng)器和低壓貯存容

21、器，介質(zhì)易燃或毒性中等低壓反應(yīng)器和低壓貯存容器，介質(zhì)易燃或毒性中等 低壓管殼式余熱鍋爐低壓管殼式余熱鍋爐 低壓搪玻璃壓力容器低壓搪玻璃壓力容器除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類(lèi)壓力容器。除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類(lèi)壓力容器。注意：各國(guó)對(duì)壓力容器的分類(lèi)方法不盡相同。注意：各國(guó)對(duì)壓力容器的分類(lèi)方法不盡相同。問(wèn)題：容規(guī)分類(lèi)中需考慮哪些因素？問(wèn)題：容規(guī)分類(lèi)中需考慮哪些因素？1.3 壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)1.3.1 國(guó)外壓力容器標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介國(guó)外壓力容器標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 asme規(guī)范規(guī)范 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（american society of machinery engineering) 為世界上第一

22、部壓力容器設(shè)計(jì)和制造方面的規(guī)為世界上第一部壓力容器設(shè)計(jì)和制造方面的規(guī)范，歷史悠久，更新速度快，涵蓋范圍寬，同時(shí)也范，歷史悠久，更新速度快，涵蓋范圍寬，同時(shí)也是許多國(guó)家制定相關(guān)規(guī)范的藍(lán)本（如日本、中國(guó)等是許多國(guó)家制定相關(guān)規(guī)范的藍(lán)本（如日本、中國(guó)等國(guó)家）。國(guó)家）。 提示：壓力容器的設(shè)計(jì)必須遵守各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)！提示：壓力容器的設(shè)計(jì)必須遵守各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)！1965年推出年推出asme規(guī)范；規(guī)范；1968年推出年推出asme規(guī)范的兩個(gè)分冊(cè)：規(guī)范的兩個(gè)分冊(cè)：第一冊(cè)為傳統(tǒng)的規(guī)則設(shè)計(jì)（第一冊(cè)為傳統(tǒng)的規(guī)則設(shè)計(jì)（design by rules)第二冊(cè)為分析設(shè)計(jì)規(guī)范（第二冊(cè)為分析設(shè)計(jì)規(guī)范（design by ana

23、lysis）提示提示1：壓力容器設(shè)計(jì)分為常規(guī)設(shè)計(jì)和分析設(shè)計(jì)?。簤毫θ萜髟O(shè)計(jì)分為常規(guī)設(shè)計(jì)和分析設(shè)計(jì)！后者更科學(xué)、更合理！后者更科學(xué)、更合理！提示提示2：本課程重點(diǎn)介紹常規(guī)設(shè)計(jì)！：本課程重點(diǎn)介紹常規(guī)設(shè)計(jì)！ 歐盟壓力容器標(biāo)準(zhǔn)歐盟壓力容器標(biāo)準(zhǔn) 為適應(yīng)歐洲一體化而建立的標(biāo)準(zhǔn)，正在逐步為適應(yīng)歐洲一體化而建立的標(biāo)準(zhǔn)，正在逐步完善。該規(guī)范對(duì)中國(guó)的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)也有一定的完善。該規(guī)范對(duì)中國(guó)的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)也有一定的影響。如英國(guó)影響。如英國(guó)1976年制定的年制定的bs5500標(biāo)準(zhǔn)，為分標(biāo)準(zhǔn)，為分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 日本標(biāo)準(zhǔn)日本標(biāo)準(zhǔn) 日本于日本于1993年推出分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)年推出分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)jis8250。1.3.

24、2 國(guó)內(nèi)主要壓力容器標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)主要壓力容器標(biāo)準(zhǔn) 較為成熟的標(biāo)準(zhǔn)是：較為成熟的標(biāo)準(zhǔn)是：1989年制定的年制定的gb150-89鋼制壓力容器鋼制壓力容器和和 gb151-89鋼制管殼式換熱器鋼制管殼式換熱器等。等。1998，1999年又重新修訂了這兩部標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。年又重新修訂了這兩部標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)都是以這些標(biāo)準(zhǔn)都是以asme規(guī)范為藍(lán)本，同時(shí)也吸取了歐規(guī)范為藍(lán)本，同時(shí)也吸取了歐洲標(biāo)準(zhǔn)的一些思想，同時(shí)也加入了一些自己的思想和洲標(biāo)準(zhǔn)的一些思想，同時(shí)也加入了一些自己的思想和方法（如管板強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法）。方法（如管板強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法）。注：新版標(biāo)準(zhǔn)在征求意見(jiàn)中！注：新版標(biāo)準(zhǔn)在征求意見(jiàn)中！ 提示：標(biāo)準(zhǔn)很

25、多！提示：標(biāo)準(zhǔn)很多！gb150-1998鋼制壓力容器鋼制壓力容器 為常規(guī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為常規(guī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) jb473295鋼制壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)鋼制壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 為為兼有常規(guī)設(shè)計(jì)和分析設(shè)計(jì)內(nèi)容。兼有常規(guī)設(shè)計(jì)和分析設(shè)計(jì)內(nèi)容。注意：注意： 由于部門(mén)分割、標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)和所由于部門(mén)分割、標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)和所采用的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則不同，造成了我國(guó)有國(guó)家標(biāo)采用的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則不同，造成了我國(guó)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，甚至還有地方標(biāo)準(zhǔn)的狀況，但這準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，甚至還有地方標(biāo)準(zhǔn)的狀況，但這些標(biāo)準(zhǔn)的差別并不是很大，今后，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地些標(biāo)準(zhǔn)的差別并不是很大，今后，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)會(huì)逐步淡出，壓力容器的規(guī)范還是

26、以國(guó)家方標(biāo)準(zhǔn)會(huì)逐步淡出，壓力容器的規(guī)范還是以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為主，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)因?yàn)榻?jīng)濟(jì)全球化而逐步標(biāo)準(zhǔn)為主，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)因?yàn)榻?jīng)濟(jì)全球化而逐步向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。強(qiáng)者制定標(biāo)準(zhǔn)！強(qiáng)者制定標(biāo)準(zhǔn)！1.3.3 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的比較國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的比較 gb150較多地參照了較多地參照了asme！1、與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容基本相同；、與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容基本相同；2、制定標(biāo)準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)也相差不多；、制定標(biāo)準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)也相差不多；3、差別主要在：、差別主要在： a、標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍 b、材料的許用應(yīng)力、材料的許用應(yīng)力 c、材料的牌號(hào)及其性能、技術(shù)指標(biāo)有所不同。、材料的

27、牌號(hào)及其性能、技術(shù)指標(biāo)有所不同。1.3.4 制定標(biāo)準(zhǔn)的目的制定標(biāo)準(zhǔn)的目的 標(biāo)準(zhǔn)化的目的是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的系列化、通標(biāo)準(zhǔn)化的目的是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的系列化、通用化、降低產(chǎn)品成本、且提供了法律依據(jù)。壓力用化、降低產(chǎn)品成本、且提供了法律依據(jù)。壓力容器是一種潛在危害很大的裝備，因此，對(duì)設(shè)計(jì)、容器是一種潛在危害很大的裝備，因此，對(duì)設(shè)計(jì)、制造、使用、維修等方面的工作和從事這些工作制造、使用、維修等方面的工作和從事這些工作的資質(zhì)都必須有章可循。的資質(zhì)都必須有章可循。問(wèn)題：如何看待壓力容器的規(guī)范？問(wèn)題：如何看待壓力容器的規(guī)范？“工程設(shè)計(jì)是一門(mén)藝術(shù)！工程設(shè)計(jì)是一門(mén)藝術(shù)！”路甬祥路甬祥注意：工程設(shè)計(jì)必須遵守相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

28、！注意：工程設(shè)計(jì)必須遵守相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)！2壓力容器應(yīng)力分析壓力容器應(yīng)力分析2.1 回轉(zhuǎn)薄殼的應(yīng)力分析回轉(zhuǎn)薄殼的應(yīng)力分析2.2 厚壁容器的應(yīng)力分析厚壁容器的應(yīng)力分析2.3 結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系2.4 殼體的穩(wěn)定性分析殼體的穩(wěn)定性分析2.5 典型局部應(yīng)力典型局部應(yīng)力本章為常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)！是期末考和考研的重點(diǎn)！本章為常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)！是期末考和考研的重點(diǎn)！問(wèn)題：應(yīng)力分析的目的？問(wèn)題：應(yīng)力分析的目的？問(wèn)題：何謂強(qiáng)度？問(wèn)題：何謂強(qiáng)度？2 壓力容器應(yīng)力分析壓力容器應(yīng)力分析問(wèn)題：壓力容器失效的后果？導(dǎo)致壓?jiǎn)栴}：壓力容器失效的后果？導(dǎo)致壓力容器失效的最根本原因是什么力容器失效的最根本原因是什么

29、呢？呢？2.1 回轉(zhuǎn)薄殼的應(yīng)力分析回轉(zhuǎn)薄殼的應(yīng)力分析2.1.1 回轉(zhuǎn)薄殼的概念回轉(zhuǎn)薄殼的概念回轉(zhuǎn)殼的特點(diǎn)：回轉(zhuǎn)殼的特點(diǎn)： 母線以回轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)而母線以回轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)而得，故為得，故為對(duì)稱(chēng)殼體對(duì)稱(chēng)殼體。若：壁厚若：壁厚/ /中面曲率半徑中面曲率半徑0.1，稱(chēng)該殼體為薄殼，反之為，稱(chēng)該殼體為薄殼，反之為厚殼。厚殼。為什么要區(qū)分厚、薄殼？為什么要區(qū)分厚、薄殼？薄殼薄殼常規(guī)設(shè)計(jì)，依據(jù)無(wú)力矩理論！簡(jiǎn)單，誤差大！常規(guī)設(shè)計(jì)，依據(jù)無(wú)力矩理論！簡(jiǎn)單，誤差大！厚殼厚殼分析設(shè)計(jì)，依據(jù)有力矩理論！復(fù)雜，誤差?。》治鲈O(shè)計(jì)，依據(jù)有力矩理論！復(fù)雜，誤差??！在應(yīng)力分析中，假定：材料是連續(xù)、各向同性、變形為在應(yīng)力分析中，假

30、定：材料是連續(xù)、各向同性、變形為彈性小變形、殼壁各層纖維在變形過(guò)程及變形后互相不彈性小變形、殼壁各層纖維在變形過(guò)程及變形后互相不擠壓（？）。擠壓（？）。考研同學(xué)注意此假定！考研同學(xué)注意此假定！2.1.2 薄壁圓筒的應(yīng)力分析薄壁圓筒的應(yīng)力分析分析方法：?jiǎn)卧w平衡法分析方法：?jiǎn)卧w平衡法環(huán)向應(yīng)力和經(jīng)向應(yīng)力環(huán)向應(yīng)力和經(jīng)向應(yīng)力問(wèn)題：環(huán)向應(yīng)力和經(jīng)向應(yīng)力的作用效果？問(wèn)題：環(huán)向應(yīng)力和經(jīng)向應(yīng)力的作用效果？水平方向力平衡關(guān)系（采用截面法）：水平方向力平衡關(guān)系（采用截面法）：dtpd24tpd4提示：區(qū)域平衡方程！提示：區(qū)域平衡方程！說(shuō)明：截面法并不都可用！單元體平衡法更具普遍性！說(shuō)明：截面法并不都可用！單元體平

31、衡法更具普遍性！擴(kuò)展：還原論擴(kuò)展：還原論水平方向的力平衡式：水平方向的力平衡式：202sin2tdpri提示提示1：厚度設(shè)為：厚度設(shè)為1提示提示2：總體平衡，則其部分必處于平衡狀態(tài)。：總體平衡，則其部分必處于平衡狀態(tài)。tpd2單元體平衡法：由局部微元的平衡關(guān)系推導(dǎo)出整體單元體平衡法：由局部微元的平衡關(guān)系推導(dǎo)出整體 的平衡關(guān)系。的平衡關(guān)系。提示：微分提示：微分 積分積分一般方法：一般方法： 取有代表性微元取有代表性微元 （關(guān)鍵?。P(guān)鍵！） 建立力平衡關(guān)系建立力平衡關(guān)系 （一般為微分方程）（一般為微分方程） 解微分方程得到定解解微分方程得到定解 （一般需考慮邊界條件）（一般需考慮邊界條件）提示：

32、軸對(duì)稱(chēng)回轉(zhuǎn)薄殼的應(yīng)力求解非常簡(jiǎn)單！提示：軸對(duì)稱(chēng)回轉(zhuǎn)薄殼的應(yīng)力求解非常簡(jiǎn)單！問(wèn)題：如何取有代表性微元問(wèn)題：如何取有代表性微元 ？2.1.3 回轉(zhuǎn)薄殼的幾何要素回轉(zhuǎn)薄殼的幾何要素第一曲率半徑第一曲率半徑r1、第二曲率半徑、第二曲率半徑r22.1.4 無(wú)力矩理論和有力矩理論無(wú)力矩理論和有力矩理論殼體內(nèi)力分析殼體內(nèi)力分析無(wú)力矩理論無(wú)力矩理論（薄膜理論）（薄膜理論）有力矩理論有力矩理論（彎曲理論）（彎曲理論）薄膜力薄膜力橫向剪力橫向剪力彎矩、扭矩彎矩、扭矩十個(gè)內(nèi)力分量十個(gè)內(nèi)力分量?jī)?nèi)力有力矩理有力矩理論或彎曲論或彎曲理論理論（靜不定）（靜不定）無(wú)力矩理無(wú)力矩理論或薄膜論或薄膜理論理論（靜定）（靜定）10個(gè)

33、個(gè)薄膜內(nèi)力nnnn、由中面的拉伸、壓縮、由中面的拉伸、壓縮、剪切變形而產(chǎn)生剪切變形而產(chǎn)生4個(gè)個(gè)無(wú)力矩理論都是圍繞無(wú)力矩理論都是圍繞中面中面展開(kāi)的，因壁很薄，中面展開(kāi)的，因壁很薄，中面上的變形和應(yīng)力可代表薄殼的變形和應(yīng)力！上的變形和應(yīng)力可代表薄殼的變形和應(yīng)力！彎曲內(nèi)力qq 、扭矩橫向剪力mm 、mm、由中面的曲率、扭矩變由中面的曲率、扭矩變形而產(chǎn)生形而產(chǎn)生6個(gè)個(gè)彎矩對(duì)于承受軸對(duì)稱(chēng)載荷的殼體中面受力？對(duì)于承受軸對(duì)稱(chēng)載荷的殼體中面受力？薄膜內(nèi)力n、n2個(gè)個(gè)彎曲內(nèi)力q橫向剪力mm 、3個(gè)個(gè)彎矩有力矩理論更合理，也更復(fù)雜！有力矩理論更合理，也更復(fù)雜！設(shè)想：如果可以用簡(jiǎn)單的無(wú)力矩理論進(jìn)行壓力容器的設(shè)計(jì)，且

34、設(shè)想：如果可以用簡(jiǎn)單的無(wú)力矩理論進(jìn)行壓力容器的設(shè)計(jì)，且 誤差又不大！誤差又不大！ 回轉(zhuǎn)薄殼！回轉(zhuǎn)薄殼！2.1.5 無(wú)力矩理論的基本方程無(wú)力矩理論的基本方程采用微元體平衡法導(dǎo)出采用微元體平衡法導(dǎo)出注意：以下為無(wú)力矩力學(xué)理論！注意：以下為無(wú)力矩力學(xué)理論！建立作用在微元體上的內(nèi)力與外載荷之間的平衡關(guān)系建立作用在微元體上的內(nèi)力與外載荷之間的平衡關(guān)系最后得：最后得： 拉普拉斯方程拉普拉斯方程注意：注意： p與殼體表面垂直的壓力與殼體表面垂直的壓力問(wèn)題問(wèn)題1：公式中各物理量的單位？：公式中各物理量的單位？問(wèn)題問(wèn)題2：一個(gè)公式中有兩個(gè)未知量，如何解？：一個(gè)公式中有兩個(gè)未知量，如何解？提示提示1：記住公式！明

35、確其中物理量?。河涀」剑∶鞔_其中物理量！提示提示2：考研者需學(xué)會(huì)推導(dǎo)！：考研者需學(xué)會(huì)推導(dǎo)！tprr21區(qū)域平衡方程區(qū)域平衡方程應(yīng)力求解的重要途徑！應(yīng)力求解的重要途徑！一般用來(lái)求經(jīng)向應(yīng)力，在一般用來(lái)求經(jīng)向應(yīng)力，在回轉(zhuǎn)軸方向回轉(zhuǎn)軸方向建立力平衡方程。建立力平衡方程。氣體壓力在回轉(zhuǎn)軸方向合力：氣體壓力在回轉(zhuǎn)軸方向合力：環(huán)帶：環(huán)帶：內(nèi)力在回轉(zhuǎn)軸方向合力：內(nèi)力在回轉(zhuǎn)軸方向合力：區(qū)域平衡方程：區(qū)域平衡方程：mrrpdrv02cos2 rpdldv dldrcosmrrpdrv02cos2trvmvv 例：圓柱薄殼的區(qū)域平衡方程：例：圓柱薄殼的區(qū)域平衡方程：dtpd24tpd4tpd2結(jié)合拉普拉斯方程得：

36、結(jié)合拉普拉斯方程得：tpd4與之前的推導(dǎo)相同！與之前的推導(dǎo)相同！提示：環(huán)向應(yīng)力也可由拉普拉斯方程直接得到！提示：環(huán)向應(yīng)力也可由拉普拉斯方程直接得到！例：承受氣壓球殼例：承受氣壓球殼m點(diǎn)經(jīng)向應(yīng)力。點(diǎn)經(jīng)向應(yīng)力。得經(jīng)向應(yīng)力：得經(jīng)向應(yīng)力：結(jié)合拉普拉斯方程得：結(jié)合拉普拉斯方程得：mrrpdrv02prm2mrrpdrv02sin2trvmtpr2tpr2sinrrm2.1.6 無(wú)力矩理論的應(yīng)用無(wú)力矩理論的應(yīng)用 承受氣體內(nèi)壓承受氣體內(nèi)壓的回轉(zhuǎn)薄殼：的回轉(zhuǎn)薄殼：左側(cè)公式為通用公左側(cè)公式為通用公式！通用的范圍？式！通用的范圍？提示：考研必考內(nèi)容！提示：考研必考內(nèi)容！問(wèn)題：載荷不止氣問(wèn)題：載荷不止氣壓時(shí)，怎么辦

37、？壓時(shí)，怎么辦？tpr2tpr2tpra.球形殼體球形殼體b.圓柱殼體圓柱殼體提示：記住公式，分析特點(diǎn)！提示：記住公式，分析特點(diǎn)！問(wèn)題：球形殼體的優(yōu)點(diǎn)？缺點(diǎn)？問(wèn)題：球形殼體的優(yōu)點(diǎn)？缺點(diǎn)？擴(kuò)展問(wèn)題：工業(yè)實(shí)踐中，很少使用半球形封頭，理由？擴(kuò)展問(wèn)題：工業(yè)實(shí)踐中，很少使用半球形封頭，理由？擴(kuò)展問(wèn)題：工業(yè)實(shí)踐中，很少使用球形容器，理由？擴(kuò)展問(wèn)題：工業(yè)實(shí)踐中，很少使用球形容器，理由？c、錐形殼體、錐形殼體prv2截面是什么形狀？截面是什么形狀？過(guò)過(guò)a點(diǎn)截面與點(diǎn)截面與oa子線垂直！子線垂直！cos2rtv a點(diǎn)的兩相應(yīng)力計(jì)算公式？有何特點(diǎn)？點(diǎn)的兩相應(yīng)力計(jì)算公式？有何特點(diǎn)？半錐角等于半錐角等于90度時(shí)？度時(shí)？

38、 半錐角等于半錐角等于0度時(shí)？度時(shí)？o點(diǎn)的應(yīng)力？點(diǎn)的應(yīng)力？原因？原因？d、橢球形殼體、橢球形殼體情況要復(fù)雜一些，但仍然按情況要復(fù)雜一些，但仍然按拉普拉斯拉普拉斯方程和方程和區(qū)域平衡區(qū)域平衡方程求解！方程求解！幾個(gè)問(wèn)題：幾個(gè)問(wèn)題：1. a/b 的不同比值與兩向薄膜應(yīng)力之間的關(guān)系；的不同比值與兩向薄膜應(yīng)力之間的關(guān)系；2. a/b比值為比值為1時(shí)，對(duì)應(yīng)球形薄殼；時(shí)，對(duì)應(yīng)球形薄殼；3. a/b比值為比值為2時(shí)，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)橢球薄殼，其一半為標(biāo)時(shí)，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)橢球薄殼，其一半為標(biāo)準(zhǔn)半橢球封頭，為應(yīng)用最廣泛的封頭（？）。準(zhǔn)半橢球封頭，為應(yīng)用最廣泛的封頭（？）。e、儲(chǔ)存液體的回轉(zhuǎn)薄殼、儲(chǔ)存液體的回轉(zhuǎn)薄殼gxpp0t

39、rgxp0trgxp)(0由拉普拉斯方程得：由拉普拉斯方程得：由由a點(diǎn)以上部分的區(qū)域平衡方程得：點(diǎn)以上部分的區(qū)域平衡方程得：022prrttrp20問(wèn)題：如果支座在容器的問(wèn)題：如果支座在容器的中部，支座上方、下方的中部，支座上方、下方的應(yīng)力如何推導(dǎo)？應(yīng)力如何推導(dǎo)？?jī)H受自重作用時(shí)的應(yīng)力僅受自重作用時(shí)的應(yīng)力由拉普拉斯方程得：由拉普拉斯方程得：由區(qū)域平衡方程得：由區(qū)域平衡方程得： 為為a點(diǎn)以上部分殼體的重量。點(diǎn)以上部分殼體的重量。trgxp)(0 xgrt20g如果支座不再底部，其上方、下方的兩向應(yīng)力？如果支座不再底部，其上方、下方的兩向應(yīng)力？回轉(zhuǎn)薄殼回轉(zhuǎn)薄殼圓柱、圓錐、球殼圓柱、圓錐、球殼在以下情

40、況時(shí)的兩向薄膜應(yīng)力如何推導(dǎo)？在以下情況時(shí)的兩向薄膜應(yīng)力如何推導(dǎo)？ 僅受自重作用僅受自重作用 僅受氣壓作用僅受氣壓作用 僅受液體靜壓作用僅受液體靜壓作用 氣壓和液體靜壓共同作用氣壓和液體靜壓共同作用方法都一樣！方法都一樣！ 拉普拉斯方程拉普拉斯方程 區(qū)域平衡方程區(qū)域平衡方程求經(jīng)向應(yīng)力求經(jīng)向應(yīng)力考研特別注意！考研特別注意！e .球形殼體球形殼體應(yīng)力在支座支承處有突變，說(shuō)明什么？應(yīng)力在支座支承處有突變，說(shuō)明什么？支座處彎曲內(nèi)力很大！無(wú)力矩理論計(jì)算結(jié)果誤差大！支座處彎曲內(nèi)力很大！無(wú)力矩理論計(jì)算結(jié)果誤差大！圖片無(wú)力矩理論的應(yīng)用條件無(wú)力矩理論的應(yīng)用條件 殼體的厚度、中面曲率和載荷連續(xù)，沒(méi)有突變，殼體的厚度

41、、中面曲率和載荷連續(xù)，沒(méi)有突變，且構(gòu)成殼體的材料的物理性能相同。且構(gòu)成殼體的材料的物理性能相同。 殼體的邊界處不受集中力、且不受變形限制。殼體的邊界處不受集中力、且不受變形限制。 客觀地說(shuō)，實(shí)際的壓力容器都不能使用無(wú)力客觀地說(shuō)，實(shí)際的壓力容器都不能使用無(wú)力矩理論，但對(duì)于大部分的薄壁容器，由無(wú)力矩理矩理論，但對(duì)于大部分的薄壁容器，由無(wú)力矩理論得到的結(jié)果與真實(shí)情況之間的偏差并不大，完論得到的結(jié)果與真實(shí)情況之間的偏差并不大，完全可以滿足工程界的要求。如果上述條件得不到全可以滿足工程界的要求。如果上述條件得不到滿足，則無(wú)力矩理論不適用。滿足，則無(wú)力矩理論不適用。核心：變形不協(xié)調(diào)！核心：變形不協(xié)調(diào)！2.

42、1.7 回轉(zhuǎn)薄殼的不連續(xù)分析回轉(zhuǎn)薄殼的不連續(xù)分析a. 不連續(xù)和不連續(xù)分析不連續(xù)和不連續(xù)分析 幾何形態(tài)不連續(xù)、或數(shù)學(xué)不連續(xù)、或載荷突幾何形態(tài)不連續(xù)、或數(shù)學(xué)不連續(xù)、或載荷突變，由此造成應(yīng)力突變或出現(xiàn)大應(yīng)力狀況。變，由此造成應(yīng)力突變或出現(xiàn)大應(yīng)力狀況。 由于不連續(xù)情況的存在，在此區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了各由于不連續(xù)情況的存在，在此區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了各部分變形不協(xié)調(diào)的情況，造成過(guò)大的應(yīng)力，導(dǎo)致設(shè)部分變形不協(xié)調(diào)的情況，造成過(guò)大的應(yīng)力，導(dǎo)致設(shè)備在局部破壞，最終造成設(shè)備失效。備在局部破壞，最終造成設(shè)備失效。 分析不連續(xù)應(yīng)力的方法稱(chēng)為不連續(xù)分析。分析不連續(xù)應(yīng)力的方法稱(chēng)為不連續(xù)分析。核心：變形不協(xié)調(diào)！核心：變形不協(xié)調(diào)！ 幾何形態(tài)不

43、連續(xù)幾何形態(tài)不連續(xù)問(wèn)題：圖中，幾個(gè)地方問(wèn)題：圖中，幾個(gè)地方存在幾何形狀突變？存在幾何形狀突變？ 材料不連續(xù)材料不連續(xù)核心：變形不協(xié)調(diào)！核心：變形不協(xié)調(diào)！ 集中載荷集中載荷核心：變形不協(xié)調(diào)！核心：變形不協(xié)調(diào)！ 材料厚度突變材料厚度突變核心：變形不協(xié)調(diào)！核心：變形不協(xié)調(diào)！b. 不連續(xù)分析方法不連續(xù)分析方法變形分析（變形分析（m、q、m、q） 變形協(xié)調(diào)方程變形協(xié)調(diào)方程 邊緣力和邊緣力矩（邊緣力和邊緣力矩（mo、qo） 位移（位移（w） 內(nèi)力和內(nèi)力矩（內(nèi)力和內(nèi)力矩（nx、n、mx、m、qx） 應(yīng)力（應(yīng)力（、）求解不連續(xù)應(yīng)力的步驟了解了解 力的連續(xù)（各種內(nèi)力、應(yīng)力）力的連續(xù)（各種內(nèi)力、應(yīng)力） 分析方法的

44、核心是：分析方法的核心是： 變形的連續(xù)（線位移、角位移）變形的連續(xù)（線位移、角位移）注意：內(nèi)力包括軸力、剪力、彎距；應(yīng)力包括正應(yīng)力和注意：內(nèi)力包括軸力、剪力、彎距；應(yīng)力包括正應(yīng)力和 剪應(yīng)力。剪應(yīng)力。 通過(guò)有力矩理論建立協(xié)調(diào)方程后即可求解出不連續(xù)區(qū)通過(guò)有力矩理論建立協(xié)調(diào)方程后即可求解出不連續(xù)區(qū)域的各種力和變形。域的各種力和變形。c. 不連續(xù)應(yīng)力的特性不連續(xù)應(yīng)力的特性局限性局限性自限性（限于塑性材料）自限性（限于塑性材料）距相貫處約距相貫處約60mm，應(yīng)，應(yīng)力以急速衰減至薄膜應(yīng)力以急速衰減至薄膜應(yīng)力的大小！力的大小！重要特點(diǎn)！重要特點(diǎn)！局限性、自限性的意義？局限性、自限性的意義？d. d. 對(duì)不連

45、續(xù)應(yīng)力的處理對(duì)不連續(xù)應(yīng)力的處理 盡量消除或降低不連續(xù)應(yīng)力產(chǎn)生的條件；盡量消除或降低不連續(xù)應(yīng)力產(chǎn)生的條件； 對(duì)一般的由塑性材料制成的壓力容器不進(jìn)行不連對(duì)一般的由塑性材料制成的壓力容器不進(jìn)行不連續(xù)應(yīng)力的計(jì)算（計(jì)算難度大且工作量大、局限性續(xù)應(yīng)力的計(jì)算（計(jì)算難度大且工作量大、局限性和自限性也降低了不連續(xù)應(yīng)力的危害），僅根據(jù)和自限性也降低了不連續(xù)應(yīng)力的危害），僅根據(jù)不連續(xù)應(yīng)力的特點(diǎn)進(jìn)行局部處理；不連續(xù)應(yīng)力的特點(diǎn)進(jìn)行局部處理； 對(duì)由脆性材料制成的壓力容器或重要的設(shè)備（如對(duì)由脆性材料制成的壓力容器或重要的設(shè)備（如三類(lèi)容器），必須用有限元程序計(jì)算不連續(xù)應(yīng)力。三類(lèi)容器），必須用有限元程序計(jì)算不連續(xù)應(yīng)力。(1)(

46、1) 殼體必須光滑連續(xù)殼體必須光滑連續(xù)r r1 1、r r2 2、d d 及材質(zhì)（如及材質(zhì)（如e e、m m 等）無(wú)突變；等）無(wú)突變；(2)(2) 殼體上載荷必須連續(xù)殼體上載荷必須連續(xù)表面力或溫度無(wú)突變，表面力或溫度無(wú)突變，無(wú)集中力或力矩作用；無(wú)集中力或力矩作用；(3)(3) 邊界支承（或連接）的邊界力只能作用在經(jīng)線切邊界支承（或連接）的邊界力只能作用在經(jīng)線切線方向且無(wú)彎矩。線方向且無(wú)彎矩。在違背上述三個(gè)條件的局部區(qū)域內(nèi)，必然存在較大內(nèi)彎在違背上述三個(gè)條件的局部區(qū)域內(nèi)，必然存在較大內(nèi)彎矩，無(wú)力矩理論不適用，必須用有力距理論分析。矩，無(wú)力矩理論不適用，必須用有力距理論分析。 無(wú)力矩理論的應(yīng)用條件

47、無(wú)力矩理論的應(yīng)用條件2.2 2.2 厚壁容器的應(yīng)力分析厚壁容器的應(yīng)力分析分析方法：老三步，力平衡分析方法：老三步，力平衡+ +幾何方程幾何方程+ +物理方程。物理方程。 在彈性力學(xué)和板殼理論的基礎(chǔ)上，按有力矩在彈性力學(xué)和板殼理論的基礎(chǔ)上，按有力矩理論的方法處理。但只有一部分相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題理論的方法處理。但只有一部分相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題可以得到理論解，而大部分的問(wèn)題無(wú)法得到理論可以得到理論解，而大部分的問(wèn)題無(wú)法得到理論解，此時(shí)，只能利用有限元程序包（解，此時(shí)，只能利用有限元程序包（i-deasi-deas、pro-epro-e、ugug、ansysansys等）來(lái)對(duì)厚壁容器的應(yīng)力和變等）來(lái)對(duì)厚壁容器的

48、應(yīng)力和變形進(jìn)行分析。形進(jìn)行分析。2.2.1 2.2.1 壓力載荷引起的彈性應(yīng)力壓力載荷引起的彈性應(yīng)力采用微元體平衡分析方法。采用微元體平衡分析方法。彈性應(yīng)力彈性應(yīng)力壓力、溫差引起壓力、溫差引起drrrdrdrdwww0rirrzipopopipz內(nèi)外壓力作用下厚壁圓筒的應(yīng)力表達(dá)式：內(nèi)外壓力作用下厚壁圓筒的應(yīng)力表達(dá)式： 軸向應(yīng)力軸向應(yīng)力 ： 因?yàn)樽冃吻昂髨A筒橫截面保持平面，假設(shè)其因?yàn)樽冃吻昂髨A筒橫截面保持平面，假設(shè)其在厚度方向均勻分布在厚度方向均勻分布 2202002iiizrrrprp周向應(yīng)力周向應(yīng)力 ？徑向應(yīng)力？徑向應(yīng)力？平衡方程： 02sin2)(:0dzdrddzrddzddrrdfrr

49、rr幾何方程： drdwdrwdwwr)(rwdrdrdwr)(drdrrrdrddrdrdrdrr222物理方程： )(1zrre)(1zre)(1rrdrd)()1 (rre)(1drddrdedrdr)()1 (rredrddrddrdr)()1 (rr=微分方程： 0322drddrdrrr;:;:00prrprrriri邊界條件： 內(nèi)外壓力內(nèi)外壓力作用下厚壁圓筒的三向應(yīng)力表達(dá)式：作用下厚壁圓筒的三向應(yīng)力表達(dá)式： 周向應(yīng)力周向應(yīng)力 徑向應(yīng)力徑向應(yīng)力 軸向應(yīng)力軸向應(yīng)力 2220202022020021rrrrrpprrrprpiiiiii2220202022020021rrrrrpprr

50、rprpiiiiiir2202002iiizrrrprp（或?qū)τ陂_(kāi)式圓筒）0zlamelame公式公式厚壁圓筒應(yīng)力分布厚壁圓筒應(yīng)力分布僅受內(nèi)壓時(shí)的應(yīng)力特點(diǎn)僅受內(nèi)壓時(shí)的應(yīng)力特點(diǎn) ：00p 周向應(yīng)力：拉應(yīng)力，三個(gè)應(yīng)力中最周向應(yīng)力：拉應(yīng)力，三個(gè)應(yīng)力中最大大, ,且且 徑向應(yīng)力：壓應(yīng)力，且徑向應(yīng)力：壓應(yīng)力，且 軸向應(yīng)力：拉應(yīng)力，均勻分布，軸向應(yīng)力：拉應(yīng)力，均勻分布，且且 1k2p)(1k1kp)(2i022ii2rz0)( ,p)(0riir0rz0z20riripizp2zz12kpi 應(yīng)力分布的不均勻性應(yīng)力分布的不均勻性： 按按misesmises 屈服條件屈服條件( (第四強(qiáng)度理論）第四強(qiáng)度理論

51、）僅受內(nèi)壓時(shí)的應(yīng)力特點(diǎn)僅受內(nèi)壓時(shí)的應(yīng)力特點(diǎn) ：00p21k)()(20i105. 1)()(1 . 1k0i345. 1)()(3 . 1k0isr32s22ik21kpsi22irp1kk2)(2pksi，即使0rz0z20riripizp2zz12kpi2.2.2 溫度變化引起的彈性熱應(yīng)力溫度變化引起的彈性熱應(yīng)力熱應(yīng)力熱應(yīng)力構(gòu)件熱變形受到構(gòu)件熱變形受到外界約束外界約束構(gòu)件之間熱變形構(gòu)件之間熱變形的相互約束的相互約束構(gòu)件內(nèi)部溫度構(gòu)件內(nèi)部溫度分布不均勻分布不均勻微元體的熱應(yīng)力微元體的熱應(yīng)力y方向受到剛性約束時(shí)的熱應(yīng)力：方向受到剛性約束時(shí)的熱應(yīng)力： tette12yx和和y方向受到剛性約束時(shí)的熱

52、應(yīng)力：方向受到剛性約束時(shí)的熱應(yīng)力：1112tetteyxx 、y 、z方向方向 均受到剛性約束時(shí)的熱應(yīng)力：均受到剛性約束時(shí)的熱應(yīng)力：212112tettezyx厚壁圓筒的熱應(yīng)力厚壁圓筒的熱應(yīng)力12lnln211211lnln1211lnln11222222kkktekkkktekkkktertzrrtrrrt周向熱應(yīng)：周向熱應(yīng)：徑向熱應(yīng)：徑向熱應(yīng)：軸向熱應(yīng)：軸向熱應(yīng)：* 熱應(yīng)力與溫差熱應(yīng)力與溫差t成成正比，和溫度的絕對(duì)正比，和溫度的絕對(duì)值沒(méi)有直接的關(guān)系。值沒(méi)有直接的關(guān)系。* 壁厚越大，傳熱阻力越壁厚越大，傳熱阻力越大，內(nèi)外壁溫差也越大，大，內(nèi)外壁溫差也越大，會(huì)導(dǎo)致熱應(yīng)力增大。會(huì)導(dǎo)致熱應(yīng)力增大。

53、軸向溫度不變，穩(wěn)軸向溫度不變，穩(wěn)態(tài)傳熱態(tài)傳熱 ,trrr,ttzzz綜合應(yīng)力綜合應(yīng)力內(nèi)壓內(nèi)壓溫差溫差綜合應(yīng)力分布綜合應(yīng)力分布內(nèi)壓內(nèi)加熱：內(nèi)壁應(yīng)力減小，而外壁應(yīng)力增大，應(yīng)力狀態(tài)有可能惡化。 內(nèi)壓外加熱：內(nèi)壁的綜合應(yīng)力增大，而外壁應(yīng)力減小，應(yīng)力狀態(tài)惡化。必須考慮溫差應(yīng)力 內(nèi)壓內(nèi)加熱：內(nèi)壓內(nèi)加熱：內(nèi)壁應(yīng)力減小，而外壁應(yīng)力增內(nèi)壁應(yīng)力減小，而外壁應(yīng)力增大，應(yīng)力狀態(tài)有可能惡化。大，應(yīng)力狀態(tài)有可能惡化。內(nèi)壓外加熱：內(nèi)壓外加熱：內(nèi)壁的綜合應(yīng)力增大，而外壁應(yīng)力內(nèi)壁的綜合應(yīng)力增大，而外壁應(yīng)力減小，應(yīng)力狀態(tài)惡化。減小，應(yīng)力狀態(tài)惡化。必須考慮溫差應(yīng)力必須考慮溫差應(yīng)力 熱應(yīng)力分布特點(diǎn)熱應(yīng)力分布特點(diǎn)： 1、內(nèi)外壁處、內(nèi)外

54、壁處 2、內(nèi)外壁應(yīng)力之差：、內(nèi)外壁應(yīng)力之差：0trttzttotip23、任意一點(diǎn)應(yīng)力關(guān)系：、任意一點(diǎn)應(yīng)力關(guān)系：trttz溫差應(yīng)力的工程估算：溫差應(yīng)力的工程估算：112ln122kkk112ln12kktmtzt不計(jì)溫差應(yīng)力的條件：不計(jì)溫差應(yīng)力的條件：(1)(1) 保溫良好；保溫良好；(2)(2) 材料已發(fā)生蠕變變形；材料已發(fā)生蠕變變形；(3) (3) 的內(nèi)壓內(nèi)加熱的容器。的內(nèi)壓內(nèi)加熱的容器。 p1 . 1)tt (t0i設(shè)計(jì)壓力減小熱應(yīng)力的措施減小熱應(yīng)力的措施1、控制設(shè)備的加熱和冷卻速度、控制設(shè)備的加熱和冷卻速度2、控制和減小構(gòu)件的熱變形約束、控制和減小構(gòu)件的熱變形約束3、設(shè)置膨脹節(jié)、設(shè)置膨

55、脹節(jié)4、采用良好的保溫層、采用良好的保溫層減小熱應(yīng)力的措施減小熱應(yīng)力的措施1、控制設(shè)備的加熱和冷卻速度、控制設(shè)備的加熱和冷卻速度2、控制和減小構(gòu)件的熱變形約束、控制和減小構(gòu)件的熱變形約束3、設(shè)置膨脹節(jié)、設(shè)置膨脹節(jié)4、采用良好的保溫層、采用良好的保溫層2.2.3 厚壁容器材料的有效利用厚壁容器材料的有效利用 厚壁內(nèi)壓容器在承受壓力時(shí)，內(nèi)部材料先于厚壁內(nèi)壓容器在承受壓力時(shí)，內(nèi)部材料先于外部材料進(jìn)入塑性狀態(tài)，由此提出兩個(gè)問(wèn)題：一外部材料進(jìn)入塑性狀態(tài)，由此提出兩個(gè)問(wèn)題：一是容器的失效判定，二是材料的有效利用問(wèn)題。是容器的失效判定，二是材料的有效利用問(wèn)題。 第一個(gè)問(wèn)題涉及容器設(shè)計(jì)的強(qiáng)度理論，第二第一個(gè)問(wèn)

56、題涉及容器設(shè)計(jì)的強(qiáng)度理論，第二個(gè)問(wèn)題涉及容器的合理結(jié)構(gòu)和材料的配置使用問(wèn)個(gè)問(wèn)題涉及容器的合理結(jié)構(gòu)和材料的配置使用問(wèn)題。題。厚壁圓筒的自增強(qiáng)厚壁圓筒的自增強(qiáng) 厚壁圓筒使用前，用超過(guò)工作壓力的壓力厚壁圓筒使用前，用超過(guò)工作壓力的壓力進(jìn)行進(jìn)行超壓處理超壓處理，使圓筒發(fā)生彈塑性變形，卸除，使圓筒發(fā)生彈塑性變形，卸除壓力后保留殘余應(yīng)力，工作時(shí)殘余應(yīng)力和工作壓力后保留殘余應(yīng)力，工作時(shí)殘余應(yīng)力和工作應(yīng)力疊加，使圓筒應(yīng)力分布趨于均勻，提高圓應(yīng)力疊加，使圓筒應(yīng)力分布趨于均勻，提高圓筒的筒的彈性承載能力彈性承載能力。2.2.4 平板應(yīng)力分析平板應(yīng)力分析(1)(1)應(yīng)用：應(yīng)用：平蓋、人（手）孔蓋、管板、法蘭環(huán)、矩形

57、容器器壁(2)(2) 形式：形式：圓形、圓環(huán)形、橢圓形、矩形（3 3）變形特征變形特征軸對(duì)稱(chēng)橫向載荷下，圓形薄板雙軸對(duì)稱(chēng)橫向載荷下，圓形薄板雙向彎曲。向彎曲。周向彎曲徑向彎曲周向彎曲徑向彎曲（4 4）圓平板應(yīng)力分析主要考慮：）圓平板應(yīng)力分析主要考慮：軸對(duì)稱(chēng)橫向載荷、軸對(duì)稱(chēng)橫向載荷、小撓度圓形薄板的應(yīng)力和變形小撓度圓形薄板的應(yīng)力和變形p (r)rrw中性面假設(shè)中性面假設(shè)：純彎曲問(wèn)題；：純彎曲問(wèn)題；直法線假設(shè)直法線假設(shè)：中面的法線變形后仍為直線，：中面的法線變形后仍為直線，且且于中面；于中面；不擠壓假設(shè)不擠壓假設(shè)：板內(nèi)垂直于板面的正應(yīng)力不予：板內(nèi)垂直于板面的正應(yīng)力不予考慮，且不計(jì)應(yīng)變?？紤]，且不計(jì)

58、應(yīng)變。 上述假定統(tǒng)稱(chēng)為克?；舴颍ㄉ鲜黾俣ńy(tǒng)稱(chēng)為克希霍夫（kirchhoffkirchhoff）假定。）假定。 wz5 5）彈性薄板小撓度理論的基本假設(shè)：）彈性薄板小撓度理論的基本假設(shè)：0z(6) 分析過(guò)程：分析過(guò)程：力平衡方程力平衡方程 幾 何 方 程幾 何 方 程圓板軸對(duì)稱(chēng)彎曲的基本微分方程圓板軸對(duì)稱(chēng)彎曲的基本微分方程物 理 方 程物 理 方 程根據(jù)特定邊界條件，求解圓板軸對(duì)稱(chēng)彎曲的基本微分根據(jù)特定邊界條件，求解圓板軸對(duì)稱(chēng)彎曲的基本微分方程得撓度方程得撓度w w，于是有：，于是有：zmrr312徑向應(yīng)力徑向應(yīng)力)1(22drdwrdrwddm周向彎矩周向彎矩mqmqzm312周向應(yīng)力周向應(yīng)力

59、)231 (12ed其中其中為圓板抗彎剛度。為圓板抗彎剛度。)(m22rdrdwrdrwdd徑向彎矩徑向彎矩m mr rzmrr312徑向應(yīng)力徑向應(yīng)力)(m22rdrdwrdrwdd徑向彎矩徑向彎矩mrmr)1(22drdwrdrwddm周向彎矩周向彎矩mqmqzm312周向應(yīng)力周向應(yīng)力dqdrdrdrdrdrdr1cdrprrqzr22zrrpdrrqd)(聯(lián)立邊聯(lián)立邊界條件界條件求解求解w)drwddrdwr1(1ez)drdwrdrwd(1ez222222r圓平板中的應(yīng)力圓平板中的應(yīng)力確定邊界條件？確定邊界條件？周邊固支圓平板周邊固支圓平板wmax=?板上、下表面處（板上、下表面處（zt

60、/2)：max在哪兒？周邊簡(jiǎn)支圓平板周邊簡(jiǎn)支圓平板板上、下表面處（板上、下表面處（zt/2)：max在哪兒？支承方式對(duì)變形和應(yīng)力的影響：支承方式對(duì)變形和應(yīng)力的影響： 在其它條件相同的情況下，周邊固定圓平板在其它條件相同的情況下，周邊固定圓平板的最大應(yīng)力小于周邊簡(jiǎn)定圓平板的最大應(yīng)力，只的最大應(yīng)力小于周邊簡(jiǎn)定圓平板的最大應(yīng)力，只約為后者的約為后者的2/3；前者的最大變形也僅為后者的；前者的最大變形也僅為后者的1/4。2.2.5 有限元方法有限元方法有限單元法：把連續(xù)的實(shí)體（無(wú)限多自由度）離散有限單元法：把連續(xù)的實(shí)體（無(wú)限多自由度）離散為有限多個(gè)單元實(shí)體的集合（有限多自由度），為有限多個(gè)單元實(shí)體的集