應(yīng)力校核講解

1、臥式容器計(jì)算單位中航一集團(tuán)航空動(dòng)力控制系統(tǒng)研究所計(jì)算條件簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)壓力 P2.2MPa設(shè)計(jì)溫度t50CTT筒體材料名稱Q345R二:L封頭材料名稱Q345R封頭型式橢圓形If寸筒體內(nèi)直徑Di2000mm筒體長(zhǎng)度L5800mm筒體名義厚度816mmn支座墊板名義厚度810mm筒體厚度附加量C2.3mm腐蝕裕量C12mm筒體焊接接頭系數(shù)1封頭名義厚度8h16mm封頭厚度附加量C2.3mm鞍座材料名稱Q235A鞍座寬度b220mm鞍座包角e120支座形心至封頭切線距離 A510mm鞍座高度H250mm地震烈度八(0.2g)度內(nèi)壓圓筒校核計(jì)算單位中航一集團(tuán)航空動(dòng)力控制系統(tǒng)研究所計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 15

2、0.3-2011計(jì)算條件筒體簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力p2.20MPa|T|A 是c設(shè)計(jì)溫度t50.00o C內(nèi)徑D2000.00mmi材料Q345R（板材）試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力Q189.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力bt189.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)b345.00MPas鋼板負(fù)偏差C0.30mm1腐蝕裕量C2.00mm2焊接接頭系數(shù)。1.00厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度5 = 2b t Pc = 11.71mm有效厚度8 =5 - C- C= 13.70mm名義厚度en128 = 16.00mm重量4613.67Kg壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT= 1.25p 料 =2.7500（或由用戶輸入

3、）MPa壓力試驗(yàn)允許通過 的應(yīng)力水平bTbT 0.90 也=310.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力氣=.(? +8 e)= 202.10 eMPa校核條件bTRa/2儕120系數(shù)K =0.106611 1K =0.192348 2K =1.17069 3K4=K =0.760258 5K =0.0136848K6=0.0112488K = 7K = pK=.203522土C = s筒體軸向應(yīng)力計(jì)算及校核軸 向 彎 矩操作工況M =旦14_1 + 2J2 h2）L2 _4A1 + 塢L3L=6.52522e+07N-mm圓筒中間橫截面水壓試驗(yàn)工況uF LM =T141 + 2 2 h2）/ L

4、4 A1 ;地L_3L=1-10132e+08N-mm操作工況M = F A21 A + 1 - L JAL,4h1 + r3L=-2.88424e+06N-mm鞍座平面水壓試驗(yàn)工況M = F AT 21 A + 1 -A-1 +華_3L=-4.868e+06N-mm軸 向 應(yīng) 力操作工況內(nèi)壓加壓圓筒中間橫截面最低點(diǎn)處J =a + i = 82.4272225兀R 2 5MPa鞍座平面最高點(diǎn)處J = PcRr M 2= 81.5533325K nR25MPa內(nèi)壓未加壓圓筒中間橫截面最高點(diǎn)處MJ =nRIF = -1.49288MPa鞍座平面最低點(diǎn)處MJ 4 = K nR225 = -0.343

5、062MPa水壓試驗(yàn)工況未加壓圓筒中間橫截面最高點(diǎn)處MJ Ti = -nRjf = -2.51966MPa鞍座平面最低點(diǎn)處aeJ =t 2 = -0.579018t 4 K nR 25MPa加壓圓筒中間橫截面最低點(diǎn)處J =、a + 汲=103.688T225nR 25MPa鞍座平面最高點(diǎn)處J =、a T2 = 102.213T325K nR 25MPa應(yīng)力校核許用壓縮應(yīng)力外壓應(yīng)力系數(shù)BA = 0.0945 /R = 0.00126752按GB150.3規(guī)定求取B = 141.39 MPa，B0=151.268 MPa。操作工況J=minjb,B = 141.39MPa水壓試驗(yàn)工況J J = m

6、in0.9R, (R 02),Bo = 151.268MPa操作工況內(nèi)壓加壓maxB,%,%，氣=82.4272 心=189合格內(nèi)壓 未加壓I min J,%,%，氣 1=1.49288 In = 141.39合格水壓試驗(yàn)工況加壓max y ,j ,j ,j =103.688 .R(R 八)=310.5合格T1 T 2 T 3 T 4eL p 0.2未加壓Imin J ,y ,y ,y I =2.51966 與時(shí)） 2K F ( L 2 A )t = 3= 8.07371R8 L + 4h/3)MPa圓筒被封頭加強(qiáng),R ,、（A時(shí)）Z-!K F T = 3=R 5a eMPa封頭應(yīng)力圓筒被封頭

7、加強(qiáng),R ,、（A a 時(shí)）t = # = h R 5a heMPa圓筒切向剪應(yīng)力1=8.07371 9 + 12取 k=0.1無墊板或墊板不起加橫截面最低點(diǎn)處kK F5be 2MPa強(qiáng)作用時(shí)鞍座邊角處當(dāng)L/Ra8時(shí)4 5 b2MPa無 加 強(qiáng) 圈 圓 筒橫截面最低點(diǎn)處當(dāng)L/Ra8時(shí)12 K FRMPakK F、=-1.04839，e +5re 力MPa當(dāng)L/Ra8時(shí)墊板起加強(qiáng)作用時(shí)鞍座邊角處當(dāng)L/Ra8時(shí)re 2鞍座墊板邊緣處當(dāng)L/Ra8時(shí)45 e b2當(dāng)L/Ra8時(shí)b645 be、.加強(qiáng)圈材料:3 K F2胳2+5 2 )=reL6m |5 2 +5 2 )=-17.323e re40 +

8、5)b3 KFe-F 修皿-21.6418L8 2MPaMPaMPaMPammmm有 加 強(qiáng) 圈 圓 筒加強(qiáng)圈參數(shù)加強(qiáng)圈數(shù)量，n組合總截面積，組合截面總慣性矩，I0 =設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力b ;-mm2mm4MPa加強(qiáng)圈位于鞍座平面內(nèi)鞍座邊角處圓筒周向應(yīng)力C K FR e K F7加強(qiáng)圈邊緣周向應(yīng)力1 m 8LC K R dF K F8 10A0MPaMPa有 加 強(qiáng) 圈 圓 筒加強(qiáng)圈靠近鞍座平面無墊板或墊板不起加強(qiáng)作用 時(shí)橫截面最低點(diǎn)處_ kK _ b 5 = 5b =e 2MPa鞍座邊角處當(dāng)L /Ra8時(shí)_ F3 K 6 F _氣 45 b252MPa當(dāng)L/R 8時(shí) aF 12 K FR 氣

9、=4 5 bL 5： m =MPa墊板起加強(qiáng)作用時(shí)橫截面最低點(diǎn)處b kK F一MPa5 =飛 +5 =鞍座邊角處當(dāng)L/R 3 8時(shí) aK =64 0 +5)b2 0 2 +5 2)MPa當(dāng)L/R 8時(shí) ac/ F、12 K FR、氣=-4(5 +5 )b L(526+ 5m)=MPa靠近水平 中心線圓筒周向應(yīng)力_ C K FR e K F _7 = 4 I 頂 00MPa加強(qiáng)圈邊緣 周向應(yīng)力_ C K R dF KF _ b8 = 5 10m- A0 =MPa應(yīng)力校核b5 =1.04839 bt= 189合格b 6 =17.323 1.25bt= 236.25合格b 6 =21.6418 1.

10、25bt= 236.25合格b 7 = 1.25bt =b J = 1.25btR =鞍座設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)構(gòu)參數(shù)鞍座計(jì)算高度. ， 1 、H = min,3 Ra =250mm鞍座墊板有效寬度 = b2 =418.114mm腹板水平拉應(yīng)力計(jì)算及校核腹板水平力=K 9 F = 26285.5N水平拉應(yīng)力無墊板或墊板不起加強(qiáng)作用F b = S =9H S b0MPa墊板起加強(qiáng)作用Fb =, s= 4.28279 H b + b 5MPa應(yīng)力校核b 9 =4.2827 3 顯/ 106.667合格鞍座壓縮應(yīng)力計(jì)算及校核地震引起的腹板與筋板組合截面應(yīng)力水平地震影響系數(shù)查表9得，a=0.16水平地震力=a,

11、mg = 24487N當(dāng) F mgf 時(shí)，b = evfsfvv =EsaAZA L 2A)MPa溫差引起的腹板與筋板組合截面應(yīng)力F， F fH 丁 廠 一 z 二一24.5432sarMPa應(yīng)力校核-b =12.4234 1.2b = 192合格bt 1=24.5432 mg時(shí)，供一七，a btMPa應(yīng)力校核拉應(yīng)力bbt=-5.34999 1.2bbt = 0合格剪應(yīng)力Tb+=0.8Kb b+ =非圓形開孔長(zhǎng)直徑462.4mm開孔長(zhǎng)徑與短徑之比1殼體計(jì)算厚度011.708mm接管計(jì)算厚度02.7882mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù)f1t接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)f0.9577rr開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算直徑d462.

12、4mmr補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度B924.8mm接管有效外伸長(zhǎng)度h 174.49mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度h20mm開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A5414mm2殼體多余金屬面積A 1921mm2接管多余金屬面積A858mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A48mm2A+A+A= 1827mm2，小于A,需另加補(bǔ)強(qiáng)。-L3補(bǔ)強(qiáng)圈面積A 44396mm2A-(A+A2+A3)3587mm2開孑L補(bǔ)結(jié)論：合格開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位接管：N1,。480 x12計(jì)算壓力p2.2MPac設(shè)計(jì)溫度50C殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型Q345R 板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)91殼體內(nèi)直徑D2000mm殼體開孔處名義厚度016mmn殼體厚度負(fù)偏

13、差C10.3mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力o t189MPa接管軸線與筒體表面法線的夾角()0凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾 角( )設(shè) 計(jì) 條 件中航一集團(tuán)航空動(dòng)力控制系統(tǒng)研究所計(jì)算方法：GB150.3-2011等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔 簡(jiǎn)圖接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度250mm接管連接型式安放式接管接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管材料名稱及類型16Mn管材接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱Q345R凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑760mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度16mm接管厚度負(fù)偏差C 1t1.2mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C0.3mm接管材料許用應(yīng)力o t181MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力bt

14、189MPa強(qiáng)計(jì)算非圓形開孔長(zhǎng)直徑97.6mm開孔長(zhǎng)徑與短徑之比1殼體計(jì)算厚度011.708mm接管計(jì)算厚度00.5625mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù)f1t接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)f0.9577rr開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算直徑d97.6mmr補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度B195.2mm接管有效外伸長(zhǎng)度h 127.943mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度h20mm開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A1143mm2殼體多余金屬面積A 1194mm2接管多余金屬面積A248mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A32mm2A+A+A = 475mm2，小于A,需另加補(bǔ)強(qiáng)。-L3補(bǔ)強(qiáng)圈面積A 41369mm2A-(A+A2+A3)668mm2開孑L補(bǔ)結(jié)論：合格開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位接管：N2, 108x8計(jì)算壓力p2.2MPac設(shè)計(jì)溫度50C殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型Q345R 板材殼體開孔處焊接接頭系數(shù)91殼體內(nèi)直徑D2000mm殼體開孔處名義厚度016mmn殼體厚度負(fù)偏差C10.3mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應(yīng)力o t189MPa接管軸線與筒體表面法線的夾角()0凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾 角( )設(shè) 計(jì) 條