壓力容器設計之厚壁容器

第二章壓力容器應力分析第三節(jié)厚壁圓筒應力分析CHAPTERⅡSTRESSANALYSISOFPRESSUREVESSELS1教學重點：（1）厚壁圓筒中三向應力的公式表達和應力分布圖；（2）厚壁圓筒中的彈塑性區(qū)的應力分布；（3）提高屈服承載能力的措施。教學難點：厚壁圓筒中三向應力公式推導。2.3厚壁圓筒應力分析2厚壁容器：或設計壓力在10～100MPa之間的容器厚壁圓筒的結構形式

高壓容器在化工與石油化工企業(yè)中有很廣泛的應用。如：合成氨、合成甲醇、合成尿素、油類加氫等合成反應都是在高壓反應器中借助壓力、溫度和催化劑而進行的。這類反應器不但壓力高，而且也伴有高溫，例如：合成氨常在15~32MPa壓力和500℃高溫下進行合成反應的。一、高壓容器的應用31、結構細長

2、采用平蓋或球形封頭

3、密封結構特殊多樣

4、高壓筒體（身）限制開孔

二、高壓容器的結構特點

因為直徑大壁厚就增大，制造就越困難4三、高壓容器的結構型式筒體結構單層式組合式整體鍛造式鍛焊式卷焊式單層瓦片式無縫鋼管式層板包扎式熱套式繞板式等等……51、單層式

（1）整體鍛造式

（2）鍛焊式

優(yōu)點：直徑可適當加大，總長度不受限制；缺點：由于分段制造，工作量加大，且深環(huán)焊縫焊接工藝要求較高并對筒體強度有所削弱。

（3）卷焊式

優(yōu)點：制造工藝簡單、生產(chǎn)率高、周期短、成本較低。6缺點：a）由于采用大型卷板機，若圓筒直徑過小則無法卷筒，一般直徑>400mm才可使用此種結構。b）可卷制的厚度也受到卷板機能力的限制。（直徑大于1000mm目前最大為δ=110mm）c）厚鋼板的綜合性能不如薄鋼板，沖擊韌性較差。當壁厚較大時要注意材料的韌性指標，以防容器低應力下發(fā)生脆性破壞。

）7（4）單層互片式

（5）無縫鋼管式

高壓無縫鋼管的直徑不超過500mm8綜合以上五種單層厚壁高壓容器，受到如下幾個因素的制約a）厚壁原材料的來源；b）大型機械條件c）縱向或環(huán)向深厚焊縫中缺陷檢測與消除的可能性。由于以上因素而使以上五種結構的厚壁容器使用受到限制，從而相繼出現(xiàn)了許多組合式的高壓厚壁容器。

92、傘組合匯式厚駕壁容區(qū)器（踏即多畢層式未）102、糊制造組：用裝索置將令層板哪逐層尊、同憂心地包嗓扎在鑒內筒大上；借縱賞焊縫紅的焊廁接收幻玉縮力顏使層板飾和內燦筒、桐層板妥與層閣板之間泛互相銀貼緊展，產(chǎn)祥生一秘定的預儲緊力介；筒節(jié)旬上均加開有斯安全捷孔——僵報警成。筒體深環(huán)椒焊縫筒節(jié)內層——體12追～2跟5m千m外層——芳4～挖12典mm為避糧免裂蹲紋沿衛(wèi)壁厚方向錯擴展斷，各允層板之間肆的縱依焊縫桂應相互錯叫開75飼°。筒節(jié)云的長克度視疫鋼板聚的寬度方而定反，層董數(shù)則初隨所需聽的厚宮度而吧定。（1應）多妖層包性扎式1、取結構役：11多層羨包扎惜筒節(jié)12多層你包扎眾筒節(jié)133、潤優(yōu)點粗：制造慮工藝豪簡單想，不替需大姐型復劇雜加晚工設帝備；安全借可靠極性高律，層右板間總隙具弟有阻順止缺坊陷和停裂紋黨向厚宰度方籃向擴秀展的頌能力購；減少躍了脆聚性破畏壞的避可能象性；包扎膠預應猾力改昨善筒囑體的益應力件分布餃；對介肉質適苦應性她強，巷可選裳擇合僵適的適內筒退材料具。144、揮缺點唱：筒體咸制造賢工序逐多、速周期腹長、吊效率紛低、從鋼材腰利用盛率低林（僅騰60弟%左民右）平；深環(huán)郵焊縫尸對制校造質賀量和勺安全何有顯減著影傳響。①無損團檢測駱困難發(fā)，環(huán)緣瑞焊縫青的兩韻側均蓋有層腔板，寫無法制用超活聲檢壩測，洋只能擦射線董檢測仙；②焊縫撐部位威存在伸很大偶的焊李接殘標余應醫(yī)力，踢且焊槍縫晶易粒易答變得冊粗大估而韌套性下映降；③環(huán)焊協(xié)縫的呢坡口蔥切削油工作拒量大吸，且獅焊接紅復雜阿。155、姓應用噴情況酷：目前皇世界透上使瀉用最蝕廣泛禾、制董造和投使用飛經(jīng)驗返最為悄豐富榆的組鍛合式渾筒體距結構汁。161、栽結構練，制刃造：內筒攻（厚米度>宜30些mm種）卷挨焊成奴直徑圓不同而但可過盈但配合的筒秒節(jié)，需將外巷層筒橋節(jié)加扭熱到從計算猜的溫羞度進難行套劫合，曲冷卻陳收縮躬后得象到緊疏密貼徒合的魂厚壁欺筒節(jié)口。熱套亭筒節(jié)（2把）熱曲套式172、寇優(yōu)點繩：工序凡少，狠周期捐短，威且具發(fā)有包粗扎式躬筒體渡的大佩多數(shù)濫優(yōu)點攪。3、缺點融：筒體尿要有礎較準破確的霉過盈猾量，訂卷筒棵的精驅度要倚求很胖高，拔且套坑合時芒需選越配套蠻合；套合焰時貼月緊程啟度不攀很均躍勻；套合蠻后，壞需熱服處理面以除冶套合啊預應牧力及擔深環(huán)哪焊縫質的焊令接殘徒余應利力。18（3會）繞柏板式1、糕結構把：由內缺筒、偶繞板樹層和堵外筒嗓三部蓄分組舍成，棄是在旱多層植包扎該式筒戲體的壯基礎青上發(fā)章展起免來的床。2、赴制造坐：內筒呼與多而層包襯扎式模內筒技相同粉，外慎層是領在內油筒外商面連經(jīng)續(xù)纏祝繞若鉗干層3～尋5m網(wǎng)m厚絕的薄堤鋼板澤而構撲成筒旅節(jié)，耍只有裂內外余兩道尸縱焊中縫，炸需要種2個悟楔形塔過渡院段，讓外筒晉為保持護層偏，由卡兩塊漏半圓居或三城塊“平瓦片葉”制延成。193、優(yōu)點姥：機穿械化更程度孔高，屈制造火效率愿高，止材料六利用疾率高擴（可燈達90話%以六上）慘。4、協(xié)缺點申：中間附厚兩線邊薄萌，累走積間資隙。繞板墊式20（4巡壽）整冒體多榜層包崖扎式1、恢結構：錯開路環(huán)縫蔥和采劈燕用液波壓夾冤鉗逐猴層包怒扎的雁圓筒睜結構拍。2、塔制造：將內耍筒拼譜接到什所需仿的長死度，育兩端適焊上統(tǒng)法蘭織或封歉頭；在整侮個長擺度上坊逐層描包扎芹層板洋，待搖全長妥度上約包扎旦好并己焊完澤磨平脆后再稻包扎切第二肚層，攏直至瞧所需響厚度拾。213、摘優(yōu)點：環(huán)、匙縱焊錯縫錯筐開，屈筒體雨與封乳頭或顆法蘭域間的項環(huán)焊齒縫為盡一定么角度掃的斜株面焊手縫，都承載偏面積符增大甚。內筒包扎層板端部法蘭底封頭整體圖多層掛包扎湯式厚寫壁容藝器筒食體22（5旬）繞灑帶式以鋼疫帶纏奸繞在匯內筒托外面橋獲得戴所需貓厚度甜筒壁兩種跨結構型槽絨繞帶亞式扁平測鋼帶瓦傾角饑錯繞哭式23型槽酬繞帶登式用特表制的航型槽殿鋼帶猴螺旋加纏繞魄在特狹制的化內筒量上，蒸端面形士狀見熄圖4-窯4（a），樓內筒堵外表辭面上盆預先艙加工溉有與鋼籌帶相父嚙合扎的螺蔽旋狀沒凹槽量。纏繞堤時，籃鋼帶獅先經(jīng)福電加叉熱，吧再進喬行螺我旋纏廚繞，叉繞制后截依次剖用空考氣和割水進粥行冷糾卻，甘使其蝕收縮勺產(chǎn)生肝預緊力含，可滲保證難每層微鋼帶伯貼緊歇；各迫層鋼蓄帶之炮間靠申凹槽和仔凸肩饞相互池嚙合感，纏胸繞層斷能承親受一雷部分夠由內充壓引起熄的軸月向力籠。24（a臣）型活槽繞抹帶式過筒體穩(wěn)（紋b）卸型槽健鋼帶尺結構飯示意暫圖縮套獵環(huán)雙錐秒面墊尚片焊縫（a在）（b加）（5泰）繞撫帶式25過撿程祖設迎備氏設圈計26優(yōu)點殺：筒體染具有章較高句的安匹全性發(fā)，機濾械化麻程度數(shù)高，秒材料名損耗赴少，夾且由陽于存芽在預遇緊力鈴，在別內壓僻作用民下，堂筒壁切應力稱分布割較均響勻。缺點稱：鋼帶棉需由見鋼廠晶專門題軋制順，尺粥寸公斥差要串求嚴盛，技毀術要禍求高受；為頓保證潔鄰層破鋼帶口能相高互嚙菠合，殺需采簡用精編度較瘡高的酬專用防纏繞暴機床續(xù)。27（2）膽扁平靈鋼帶搖傾角臥錯繞籍式中國湯首創(chuàng)悠的一練種新稻型繞伍帶式秤筒體餃；該哲結構美已被蜻列入只AS臟ME致Ⅷ叢-1腫和A劑SM潮E武Ⅷ-伯2標工準的叼規(guī)范訊案例認，編藝號分燙別為22目29宰和2河26陳9。內筒鋼帶層底封頭端部法蘭（c稱）濁扁平度鋼帶千傾角笛錯繞稼式筒扮體28與其撓它類庫型厚襯壁筒亂體相纏比，殲扁平幟鋼帶雪傾角安錯繞倒式筒悶體結炊構具倚有設埋計靈屆活、貼制造勵方便儉、可旱靠性臟高、診在線烘安全監(jiān)監(jiān)控歷容易頌等優(yōu)絞點。結構馬：內筒心厚度刷約占局總壁燦厚的1/慢6～兩1/躺4，采用貴“撈預應愿力冷隔繞”抖和“遍壓棍蠶預彎秀貼緊邊”技咬術，般環(huán)向侮15讀°～俘30鞏°傾張角在愛薄內小筒外站交錯發(fā)纏繞達扁平雙鋼帶探。鋼帶宗寬約80濃-1地60盞mm算、厚難約4鄙-1嫂6m耐m，泥其始兄末兩逗端分邊別與望底封乒頭和壞端部仗法蘭兩相焊招接。優(yōu)點：29四、倘設計抖選型箏原則各種啄結構獻型式虹的高抱壓容啄器主惹要是優(yōu)圍繞去如何虜用經(jīng)比濟的霜方法汪獲得它大厚部度這脆一中剛心問志題而璃逐步飛發(fā)展辜出來帖的。螞在設接計選釋型時姥必須桑綜合堆原材監(jiān)料來恢源，鼻配套停的焊康條焊懷絲、盡制造因廠所食具備劣的設煎計條司件和否工夾煤具條貝件，爛以及檔特殊盛材料喬焊接傅能力薦，熱鋼處理傍要求適及工捆廠裝仁備條筍件等泉等。3031單層漁圓筒障的應龜力分往析：掛（彈漫性應姿力分效析）一、助厚壁勤容器壓的應搶力變耽形特匙點：1、殿應考名慮徑債向應尾力，若是三傲向應惕力狀眾態(tài)；2、醫(yī)應力役沿壁洞厚不芽均勻甜分布叛；3、托若內酒外壁盼間的杯溫差攏大，股應考干慮器影壁中肝的熱削應力奪。4、施仍然役是軸笨對稱對問題積。靜不格定問呀題，不需平挖衡、截幾何受、物候理等傲方程就聯(lián)立披求解分析訓方法奇：32有一洗兩端丟封閉弱的厚脈壁圓董筒，蘋受到殖內壓絨Pi和外朵壓P0的作扎用，炊圓筒紅的內掏半徑雨和外仗半徑準分別緒為Ri、Ro，任添意點勞的半烘徑為饅r。付以軸俱線為倍z軸拒建立刪圓柱鍋坐標咐。求波解遠士離兩斗端處蛙筒壁賭中的旨三向歇應力羊。33由于爹筒體副兩端北和封純頭連盜接，英一般蠻來說竹，筒奏體和置與其君相連蛇的封敲頭或掠端蓋疊的剛薪度是已不同陵的，立因此初在這探些邊招緣處榨必然水產(chǎn)生賺相互孔約束重，從秤而使汽得相瞎連處殺及附座近筒蘿體的湯應力鉤狀態(tài)陰和遠芒離端險部的援筒體者的應考力狀糊態(tài)不富同使朱問題養(yǎng)簡化吊，我腥們避出開端禁部影蒙響區(qū)炕，從疾薄殼依邊緣忍應力困的特張性可敬知，片只要乳離開繡端部滋一定抓距離碰，端思部的銀影響宵便可習忽略液不計奸。因此素，我檔們假車設：（1靈）筒蓄體有辟足夠梅的長接度（2脖）滿塊足連鄰續(xù)性湖及各僵項同掉性的滅假設3435二、過單層嗓厚壁奮圓筒渾的彈圖性應瞧力分催析：1、駱取單宴元體穴受力戴分析（1哭）取查微元放體取圓逗柱坐裝標r、凝θ、壺z，為便混于分以析筒投體上濁任一叼點的熟應力鑰，圍辣繞這喪一點胞取微夠元體繳。在彩距離鞠端部逃足夠庸遠處坑，分膏別用大：半徑原為r和dr的兩坐個同民心圓自柱面軍；過筒治體對晉稱軸偽夾角婦為dθ的兩斜個鉛因垂平嘩面；以及團相距鞋為dz的兩游個水微平面更，從圓草筒體懸上截船取微匙元體ab坡cd申ef換gh。如暗圖：3637（2集）受排力分務析38軸向環(huán)向徑向面：和面：和面：面：面：面：和392、扒列微鑒元體梨平衡佩方程（1耀）各撤力分燒量在析z軸秧上的粘平衡租：整理臺得：兩端社同乘紡：得40代入下邊界恭條件根據(jù)庸應力峰互等拼定理（2掘）各與力在纏過微歉元體草中心勤的r老軸上泄的平杰衡4142（3助）各監(jiān)力在θ方向惑的平錄衡自街然成撈立因此橡，由鄙上面件推導毯可得倒，平浴衡方距程只逼有一鉛個，堤即①平這衡方溫程433、裂幾何仔方程透－－嬸－－涉應變退與位頁移之附間的機關系由于找結構撞及變帆力得腰對稱摧性，恥厚壁厘圓筒磁在宋內壓殲或外填壓作貪用下藏要產(chǎn)絲式生對較稱于擠軸線粥的膨濃脹(觀內壓媽)或萍收縮準（外疾壓）蠶。也啞就是教說，稼橫截瞇面上破各點性都在溪原來攏所在孔的半鄙徑上奶發(fā)生艱徑向際位移轉。微同元體處各個誦面的顆位移瀉情況游如下講圖。腐即：肅沿半洋徑方歪向（筍r方憂向）夢產(chǎn)生棕徑向雷位移圓u換及縱u＋框du誕，由嚴AB筍CD屠變到若A′B′C′D′得：44徑向甲應變環(huán)向撤應變45②幾凈何方忌程464、允變形跌協(xié)調場方程③劑變形煌協(xié)調殺方程475、俘物理賞方程貴－－往－應久力與互應變它的關烏系④物棟理方氧程因為驗在彈披性范庫圍內錄，所統(tǒng)以滿椒足虎座克定剛律486、壯建立謀應力致微分曬方程腿－－腔平衡顛、幾脖何、震物理明方程俘的綜讀合由織④得49由③圾可挽知：即由平需衡方述程①得50代入腸上式寸得⑤應偏力微患分方頂程517、濟求解窯應力傍微分簽方程上式蒼可簡挽化為衛(wèi)能直框接積箏分的專形式兩邊佩同時無積分況得52兩邊筒再同厚時積否分一蜘次得可改漠寫成將代入禾平衡膝方程則53于是輩便有⑥注應力伍微分西方程濱的解８、浴利用睛邊界界條件德求積嚼分常桑數(shù)設壁匆厚筒超半徑短為Ｒi，外刪半徑暖為Ｒo，內屬壓Ｐi，外奪壓Ｐo，兩婦端封惡閉利用恨邊界壯條件54將上套面的攝兩式退相減遣得將代入可解先得55即有９、怠建立殃應力草公式參－－券－拉某美公鐮式將代入保⑥式悄中得565710怒、求駕軸向閘應力峰（截垮面法廚）如果諒圓筒蠅兩端訴是開探口的特，其漏橫截濫面上友沿圓遲筒軸吹線方向鳥不變救力，毒即如果弓圓筒限兩端坊是封屑閉的若，由倡變形豈與平腐面假幫定可冤知，測圓筒印上的洲橫截朽面在胡變形連后仍喂然保昨持為銳平面歡。根據(jù)娘圣維抬南原退理，敲可以牙認為施：奇沿肌壁厚摸均勻伍分布絞。在距茶離筒鐘體端仙部較食遠處敗垂直截于軸集線截艦取分崖離體詞，如圖池：即：5859式中作用劃在端收部的對軸向脫力圓環(huán)產(chǎn)面積60故有徑向奸應力周向堤應力軸向踏應力稱L緣瑞am謊è（縣拉美默）公嬸式61內壓尼厚壁豆圓筒怨的應很力沿湖壁厚算的分朝布規(guī)余律:不如圖(1隸)應澇力分祖布：晶①特核殊點殲：應力62厚壁嗎圓筒已中各仁應力色分量柳分布(a徑)僅俱受內涌壓拆(坑b)細僅受失外壓=--63僅在虧內壓撓作用擇下，緩筒壁霧中的節(jié)應力血分布絨規(guī)律添：①周向應力

及軸向應力

均為拉應力（正值），

徑向應力

為壓應力（負值）。且周向應力和徑向應力沿壁厚成二次曲線的分布，非均勻分布，而且內壁大，外壁小，軸向應力沿壁厚均勻分布，不隨著r的變化而發(fā)生變化，其危險面為容器的內壁面，即筒體的內壁面是最大應力區(qū)．

②分睡布特脾點64僅在伏外壓姿作用溪下，仔筒壁牢中的痕應力灘分布寨規(guī)律揮：①周向應力及軸向應力均為壓應力（負值），徑向應力為壓應力（負值）。且周向應力和徑向應力沿壁厚成二次曲線的分布，非均勻分布，而且外壁大，內壁小，軸向應力沿壁厚均勻分布，不隨著r的變化而發(fā)生變化.②分譜布特庭點65無論麻是內骨壓作芬用還廉是外黎壓作弦用，臣筒壁如中的存應力分布紹均有濱如下枕規(guī)律搬：②分鬧布特卡點66過程貿(mào)設備號設計②在數(shù)值上有如下規(guī)律：內壁周向應力有最大值，其值為：外壁處減至最小，其值為：內外壁之差為；徑向應力內壁處為，隨著增加，徑向應力絕對值逐漸減小，在外壁處=0；軸向應力為一常量，沿壁厚均勻分布，且為周向應力與徑向應力和的一半，即

僅在鈔內壓震作用疲下67過程艙設備們設計③除外，喉其它貓應力坊沿壁朗厚的閥不均閥勻程杰度與般徑比K值有鹿關。以黎為例盞，外平壁與集內壁芽處的周向宵應力驕之固比為歪：K值愈以大不坊均勻斗程度脈愈嚴乞重，當內答壁材甚料開汁始出燈現(xiàn)屈胳服時婆，永外竊壁材橡料則我沒有遍達到商屈服屢，因此固筒體踢材料午強度承不能頸得到煌充分零的利沫用。僅在廉內壓滴作用梨下68一厚爬壁圓縱筒，蘇內半奏徑為10社0m柜m，外笨半徑適為15跌0m然m，受60言MP串a(chǎn)內壓孔和30善MP岸a外壓永作用例，求該貝圓筒倒內，條外壁攀的徑甘向應請力，并周向貧應力卵和軸罰向應笨力。一厚臣壁圓滑筒，啟內徑Di旬=8迷00醒mm，在招內壓Pi作用藝下實漆驗測臨得筒閣體內醋壁的粱環(huán)向灶應力試計永算筒如體外織徑D速o=池?軸向眉應力69二．喇厚奴壁圓書筒的捷溫差飄應力高壓要容器餓在高歲壓下櫻多數(shù)去還伴稅隨著鄭高溫聯(lián)操作膊，內外專壁常翅存在肺溫差。設內邁壁溫串度為外壁齊溫度往為當為內池熱式即當為外恭熱式即一般棚來說矛：壁厚薄越大不，溫緊差越編大，謀溫差分應力黑也就鑼越大70在進啊行厚壺壁圓鈔筒的律溫差某應力勇分析虧同樣格也要磚做基全本的沸假設騾：①假賽設筒填體有骨足夠餓的長驗度，筍不受促邊緣共力的繳影響趴；②由噴于溫君差作但用使炎筒體軌變形喪前垂后直于凈對稱度軸的沖平面災變形啞后仍斬為平君面；③軸鈔向熱底應變檢為常裙量，案即④為寨穩(wěn)定年傳熱票問題珠。711.蛋厚壁額圓筒抽的溫句差應勵力表姐達式72過程顯設備番設計1.膀厚壁毯圓筒幫的溫掘差應宅力表月達式引進73２、滔溫差首應力涂沿壁假厚方辭向的凱分布令內壁74外壁75過程專設備果設計厚壁檔圓筒豆中的館熱應必力分牽布（a段）內部加熱胃；（b）外部加熱763.潑溫差斗應力榴的特譽點①在滔厚壁區(qū)容器插中,貝溫差暈應力向與溫枝差△馬T成司正比昨,即而與她溫度魄本身巧的絕咱對值飛無直似接關丙系。②無堵論內古熱式裕外漢熱式眨，在漿內外犯壁表纏面均祖有：并且在任掏意半野徑處話的數(shù)撤值均雁很小磁，但卷周向酷和軸待向溫插差應統(tǒng)力在女壁面歌處均尋較大奴，從涌安全甘分析處的角鈔度看辛，內篇外壁岔面是畫首先殺需要亞考慮純的位暮置。77③高階溫側妻為壓陜應力槳，低封溫側糾為拉正應力即:幼內熱但式筒彎體（辣△T傻＞0）在在處處均為枝壓應梨力，瘋且數(shù)位值相酷等；均為溜拉應蛋力，騙且數(shù)欣值相齡等。④無終論是呈內熱奪式還杏是外脈熱式言，均憐有⑤內系熱式外熱偶式784.醬溫落差應煩力的怒簡化壞計算設雖然泄式中和但隨侍著溫握度變甲化的慕趨向弟正好魔相反漫，其籮乘積不大均為拴溫度父有關值變要化，因浩此可提將近似百地視英為材少料的敢常數(shù)飾。令例如耀：對娘于k=捏1.勸2的低承碳鋼志厚壁個圓筒蓬，當膜:時可終求得竟：L途n1臣.2膚=0雖.1秀827980由此晨可見盲：熱吩應力少是相燃當大畜的，箱他和錫內壓虜引起蜜的應擊力屬滑于同讓一量割級，野不能驅忽視竄，特雀別是攀在投液產(chǎn)時收，由襪于設詳備從限冷態(tài)掌進入欺熱態(tài)團，內四外壁謀溫差可可能扭很大享，為管了防丙止此橋種情辛況下嗽產(chǎn)生命過高差的熱寇應力梅，規(guī)諸定要揪緩慢俗升溫棋。815、冰可忽偏略溫吐差應丑力的產(chǎn)幾種漂情況考：盡管參熱應意力的娘數(shù)量鞭級很樓大，蹄但實娘際設類計中樂，并炊不是呀所有愿情況約下都奸需要益考慮出熱應瓜力。按在某功些情搬況下斧，熱封應力泛很小和或者河相當憶于其多他應懼力而熊言脖熱應著力不蔽是很烘重要蒼的，菜這時唯可以中不考南慮熱產(chǎn)應力商。如惡：①對臉于承碰受內季壓，歉又是漲內加饑熱的謎容器閱，但屋內外儀壁溫軌差在傳數(shù)值法上滿父足下近述經(jīng)萌驗公深式時券，可胳以不預考慮膠熱應答力。操作木內壓嘗，即：因此殖，當刻壓力臉很小等（低辜壓或購使中型壓）挖時，刻由上清式算胃得之傭溫差奇，約捎在1鑼0℃伙左右漁，故巾熱應珍力較央小。古或者靈，從鹿容器雁看：來容器謹承受色低壓手或中麻壓時織，容籠器壁逢都很岸薄，束溫差餐不太寬大，示熱應園力也捕不大巡壽。當伸壓力月較高店時，積在上勁述條趁件下揉算得悉的熱鐮應力參，要擁比由舞于內東壓引數(shù)起的撇應力香小的容多熔，故撿可不照考慮講。82②在有欄良好冤保溫耗層的趟情況系下：容器忘內外該壁溫由度趨終于一盞致，旗使熱捐應力反大大昌減小聲，可款不考勁慮。③在高確溫下朝操作公，并梨已經(jīng)趣發(fā)生萌蠕變畜的零揮部件：由于葬在溫呈度和董應力書的共親同作撒用下?lián)Q，發(fā)礎生了特緩慢飽的蠕涼變變董形，熱這使拳變形競變得腳比較潛自由漁，而去不再掠是互粗相牽切制的邊了，狼因而店使熱轉應力哄趨于嘴緩和敘。所策以在鉆這種啊情況州下，遲也可中以不些計及怒熱應衰力。83６、甲對熱禍應力翅的限鳳制：熱應淚力是穗由于貞各部攔分變本形相綠互牽知制而粘產(chǎn)生盒的。集因此骨，當泛應力雀達到珍屈服懷極限腹而發(fā)隆生屈河服時崖，熱懲應力仗不但攏不會咱繼續(xù)斤增加喘，而遼且在斯很大態(tài)程度船上會龜?shù)玫綋炀徍陀H。所普以，遇熱應陵力對趁一般薦塑性彩材料本制成誘的容耐器或趙零部翅件，驅其對鉆強度奸的危泥害性收要比柜內壓蛙或其謹它機涉械載旺荷引抱起的姐應力白小的盆多。處因而聞對熱蹤蝶應力繁的限天制也也就比標較寬園。在某陽些設團計規(guī)陽范中素，將秒對容鉆器破膨壞（宮或失破效）墳其主鼻要作基用的泛應力搏，稱豈為“織一次苗應力從”；獸而將褲熱應賞力及薪其他亂一些姨對容希器破父壞起儀次要株作用文的應盈力，揪稱為殼“二雷次應認力”。對“塊一次槐應力俊”限袋制較權嚴，振對“朗二次報應力摸”限釀制較繁寬。灣但對侄于脆負性材勞料，則由于陽沒有降明顯榴的屈殿服過饒程，徒熱應框力很紋難得挨到緩起和，礙當其們達到閃強度畫極限賺時，堵即發(fā)導生破緊裂。詳這時珍的熱縮慧應力踐應作谷為一愿次應使力加把以限搏制。84某封他閉式珍厚壁政圓筒啞由鋼制成趕，其踢內、裹外半疲徑為承受銀的內左壓力簽為3商00炭MP抬a，臂求應姥力沿腦壁厚軌的分撫布。漂如果望內外辜壁的茄溫差殲是1憤00液℃，朝求內隆外壁尖的溫離差應梳力。Ln平4=佩1.新38僅6857、騰壓力陸及溫泛差同營時作寬用的站筒體挽合成豬應力承受意內壓股及溫傳差同恢時作釘用的這高壓嚇設備湯較多椅，其奪合成懷應力括為：8687式中索：對于董容器度的內冒壁：據(jù)即88對于殼容器業(yè)的外話壁：館即8990由上戚面合夸成后探的應繼力分周布圖付，可屯以看訓到：員當內本壓與扎溫差洽同時膝作用肆時:對于增內熱震內壓幅式，概外壁是的應并力較說大；對于珠外熱今內壓踏式，晨內壁茂的應極力較寸大。因此羅，GB名15剖0規(guī)薄定:內壓俗內熱盤式，隙校核文外壁相的強泰度；內壓佩外熱適式，盾校核素內壁羅的強碼度。91三、極厚壁壟圓筒骨的失甩效準志則：有前榆面的挑分析先可知消，當濾徑比漏K增韻大時殺，周癥向應睛力分輩布的林不均鄭勻程不度越擊大。哥當內訊壁材婆料開極始屈康服時魯，外標壁還讀處于傅彈性襲狀態(tài)惹。那冰么，控筒體恢處于劃什么饞樣的茂應力舅狀態(tài)炸才算健失效濤呢？術是限膛制內你壁處沿的最哀大應營力在氧彈性斧范圍晉內，早還是秒允許滔直到筑筒體閘外壁穗都發(fā)痰生屈絞服呢氧？這鞭就是泥需要董有個板準則橡，即擴厚壁斑圓筒扶失效脂準則俗。921、高厚壁倚圓筒忌的破先壞過薪程：由大善量的說厚壁糕容器洲破環(huán)朵試驗鏟結果楚表明豆，由父塑性逗較好襪的材序料制悄成的祝厚壁后容器嶼，從獄開始乏承受車壓力漏到發(fā)適生爆醒破，悉大致營經(jīng)歷蘋三個爸階段冒，其秩變形優(yōu)與實哥驗壓殃力之哄間的瀉關系錘曲線箏如圖闊：①第笨一階酷段（進OA斧）：彈性她變形藍階段。容器虜?shù)膽⒘蜕僮冃勿B(yǎng)隨著茂實驗霧壓力北的增談加而吹成正露比增陽加。堤對應擇A點亞的壓娃力稱捆為彈兔性極融限壓傻力．93②第孟二階機段（渡AB堤）：塑性喂變形身階段。在這密個階場段，水首先撥，由闖圓筒愧內壁婚開始卵屈服銀，然逆后隨右著試冠驗壓毀力的隙增加糖，屈殼服區(qū)屆域由伴內壁濕逐漸宋向外搭壁擴賞展，房誠直至蜘筒壁閃全部跨屈服泡。相盯對于虛B點斥的壓賤力，棚稱為沫全屈晃服壓浪力。穩(wěn)這一東階段趴稱為號屈服暖階段推。對塊于不處同材扶料，戴屈服董階段販長短荷不一墾。例陽如，踩低碳撈鋼制息壓力尖容器鬧在常靠下，距屈服遼階段花比較妨顯著織，而疤對于鹽某些臭高強斤度鋼沃，由此于塑泛性較訪差，憶其屈吸服階趣段則閉不明靠顯。94③第血三階胸段(鐵BC制)：應變繡硬化寫階段。爆破概階段芒當壓徐力增能加到晚屈服辯壓力倦后，拼由于橫材料秤發(fā)生吼應變饞硬化憲，雖胃然容躺器發(fā)綁生大戰(zhàn)量塑螺性變寬形，鋤但容柿器并你不能遲馬上蔽破壞秘，能白繼續(xù)也承受壘壓力兇，直腸到某獎一數(shù)呢值時陶發(fā)生蒜爆破叛，這芽時的景壓力才稱為放爆破拉壓力952、扯失效陸準則：從厚非壁筒轟的破靈壞過嚴程看別，從未O點途－－屯C點畫，整剝個過叛程容鋤器都默具備畜承載情能力獅，這葛期間肅經(jīng)歷拉了：彈性混－－帆塑性晝－－心應變素硬化三個創(chuàng)階段摟。對應喚于這遍三個身階段扒相應給地提屬出了題三個丸失效紡準則勉。①彈性偏失效煎準則伯：認為浴容器使的最花大當量孕應力超過墓材料財?shù)那姆O犬限時有容器圈失效謹。即康:96②塑性活失效地準則驅:認為手容器棉中的符最大霧當量糕應力矛達到棒材料躍的屈卵服極狐限還缸不致恐于破溜壞，舞只有舟當整養(yǎng)個壁畏厚都注發(fā)生推屈服退時，嗽才算捷失效蓋。③爆破銀失效速準則慈：認為胞材料烤有應美變硬乎化性政能，翼整體申屈服杠后也耳不馬嗚上破更壞，唱只有宵發(fā)生雞爆破醫(yī)才算瀉失效蛾。973、屈服拘壓力(P約50宣)①初始簡屈服蔬壓力：即按彈性掌失效閉準則計算閱得到然的最形大承太載能引力。虹此時廉求得悼最大烤當量芒應力虹有四基種方士法，鍵即四猾種強處度理降論，死其中秘按第產(chǎn)四強澡度理棵論得住到的攏表達濃式為規(guī)：（在牽第四角章詳沃解）98②全屈稱服壓墊力：應用傻單元舊體的卻應力涉平衡課條件驗與材抗料的推屈服孤條件哪求解抬。即應拿力應拒當滿姐足兩掏個條桶件：平衡包條件將和屈瀉服條信件。A．特雷王斯長守屈服糞條件（T根re針sc泉a）面:即：平衡覺方程委：則有全：99常數(shù)由邊金界條飯件決倚定：當時：當時：即：10臂0也可熟以求存得此搭時的薯三向濃應力——漂即全屈租服時創(chuàng)的三悠向應組力：而10尾1至于翅兩端決封閉芬的承桑受內炎壓厚跑壁圓滲筒的辨軸向遍應力怎，在吸塑性蜂狀態(tài)誕下對弄理想侄彈塑乖性材眾料，脈可以突證明拌它等離于其悉它兩立向主陸應力青之和士的一鍛半，采即：10努2B.米塞匆斯屈撕服條玻件（m抖is惑es鏡s）好：代入刑平衡誰方程地：當時，當時，10持3米塞喝斯屈借服條諸件下展的極瘡限壓落力計尾算式濟：10北4③爆破堪壓力棍的計積算：對于貼非理填想塑光性材竹料，除屈服煙后要遇經(jīng)過軌應變第硬化逆階段媽，其揚破環(huán)杯過程競是一搶個彈晚塑性碼及強蕉化過橡程，恩由于坐進行吧理論籌分析工十分犯復雜捷，一跳般采授用半旺經(jīng)驗貼公式承。A.中徑炎公式：10貫5當時，10統(tǒng)6B.福貝落爾公稀式:(闖Fa閘up退el切)福貝釘爾通隆過大謝量的笨爆破評試驗循得到構，實孤際容覺器的井爆破贊壓力介于屯理想理塑性副體的表極限奸壓力和有勝應變嶺硬化己行為帽的爆趴破之間披。即賴：——歐理想震塑性換體的濱塑性子極限照壓力——漢有應膀變硬跟化行去為的爬爆破欺壓力壓力10魂7而實絞際容腫器的咐爆破悅壓力多處于祥這兩紹個極抄端情撥況之背間，西設兩墾者)作悶線性桂變化縫，則列實際晴容器象的爆贈破材料榮的屈渡強比隨著圈屈服挎強比柳(壓力到為：10測8四、熱提高館厚壁境圓筒瀉強度杠的途永徑：1、記增加崗壁厚嘴，提高粘k值，可哭以提蠟高強羅度。2、稿增加虧外壓①自歸增強伯②熱邊套倒③言多層灶包扎泡，繞慈帶等殿等。10怪9一超磨高壓加聚乙竿烯反掘應器計，其兼筒體魔內徑率Di獻=3宵05里mm違，外均徑D贈o=辱50鴿8m術m，師材料付的強賴度=8傳65波MP躲a，薦實際芹操作梅內壓謎力P衛(wèi)i=皇23灑0M配Pa撤，試假分別愿用彈性撞失效宰準則時的第弟四強鎮(zhèn)度理涌論，劈燕塑性狐失效錄準則娘的M腐is證es換屈服前條件債與爆破但失效懂準則歡的福暖貝爾袍公式計算剃屈服鈔壓力。11寇0五、單層蔑厚壁論圓筒秒的自摟增強——碼彈塑杰性應羨力分父析（一巴）概鎖述洋：自增鑒強：將一臭單層代厚壁地容器摟在操襲作使術用前必進行謠加壓柳處理桃，使陷筒體趕內層炊產(chǎn)生岸塑性增變形腹，形寺成塑料性變是區(qū)而賭外層賣仍處躬于彈斬性狀逃態(tài)，偵保持港此壓效力一模定時罩間后鑼，迅兄速卸冶壓，還筒體夠的塑化性變渴形部殃分不概能恢戴復到棉原來股的位蜓置，處而外監(jiān)層彈奸性區(qū)戶又力艇圖恢銷復到諒原來鄭的位矮置（專狀態(tài)法），紹但受墳到內蠢層塑粒性區(qū)傾殘余卷變形碑的阻練擋而許不能僻恢復撿，因鬼而承飼受拉茄應力陶，內拍層受發(fā)到外妹層企亂圖恢容復的掏壓縮衫作用覺，而類產(chǎn)生慚壓應純力，擔從而夕形成港了容串器筒罵體內籍壁受雙壓，跨外壁賠受拉獨的預仍應力甩。在隔容器面投入幼運行昌后，收承受滋操作聞壓力11下1由內剃壓引堡起的蠻應力愛和預波應力雨疊加頓，使仔應力幼最大奴的內甩壁應碎力值描降低攝，應破力沿渠壁厚思方向敵分布竹均勻驢化。親由此刃提高示了容躺器的餐彈性拉承載電能力灶。簡而賀言之加：利用齊筒體停自身碎外層襪材料戶的彈殘性收肚縮力女來產(chǎn)縮慧生預克應力丹，從窯而提東高筒崇體彈論性承裙載能異力的阿方法損稱為暈自增仿強。只有絹厚壁拘圓筒載才能國進行右自增犧強，粘自增虛強之節(jié)所以噴能提巷高筒吩體的甩承載亞能力雄，是賣因為強它使丈外層好材料寫的應重力水肺平提椒高，榨內層查材料夠應力怪下降違，從齡而充壤分利史用了慕筒體吧材料藍。11梳2（二秤）自援增強憤容器箏的設凍計理倉論：進行胳自增鄉(xiāng)豐強容左器設們計時伏，首穩(wěn)先按月爆破袖準則斜估算臺壁厚撥。選漏取最奴適宜拋的超柏應力楚應變志度，驢按照勤確定敘的超喜應變芽度計陽算所冰需要幸的自堆增強鍬處理抬壓力之后辮，計貨算自遮增強蛛壓力肌下的陵筒體那應力跟和卸撐壓后期的殘余靜應力勺，最秧后計舒算工晌作時薪候的鄰疊加到應力億。11怒3即：批①用呆福貝怪爾公方式計議算k禁(最取好按損強度瞞理論下算)②計英算最浪佳超買硬變糟度③計巷算自針增強綿處理情壓力④計徒算下筒均壁應缸力⑤彼卸壓銜后筒鉛壁殘睡余應遵力⑥合琴應力⑦強意度校招核11覽411袋51、陵自增來強處吐理壓茫力的夫計算退：處于孫彈塑腔性狀異態(tài)的旁厚壁掩圓筒內壓塑性活區(qū)彈性拆區(qū)11盟6(1脂)塑痕性區(qū)摘應力岡分析畝：取出齒塑性摟區(qū)，砌在外表兇面作菜用有錢彈性棚區(qū)，錦它的茶壓力,塑性呼區(qū)內撿半徑側為,外半四徑為任意歌處的囑半徑班為顯然,設筒蒼體材宋料為著理想肢彈塑塘性體屋。根據(jù)撕米塞宜斯屈洗服條林件：平衡鎖方程膽：則有藏：11偽711禿8利用戰(zhàn)邊界燒條件階：①豈當時，②絲式當時，由①司得：所以螞：11鋪9所以摟：所以稻：12辨0（2茅）彈腹性區(qū)礙應力嗎分析圾：彈性湯區(qū)內良半徑，外示半徑龜為任意圍處的執(zhí)半徑看為內壓嚷為由上她面邊譜界條窄件②犬得：彈性殘區(qū)為魯一承攏受內蹤蝶壓的厚浮壁筒可根奶據(jù)拉臘美公惡式計選算：12弱112醫(yī)2由于為彈陜塑性暢交界秤面半漢徑，傻對于迎彈性志區(qū)來茫說由拉憲美公由式得挎，對辱于彈葛性區(qū)為其內跑壁的愉壓力劈燕為：由米夏塞斯羊屈服劃條件案：因為匯彈塑容性交掏界面非處，照即也處曾于塑命性層安，所白以其騙應力川即可男用拉坡美公黑式也遷可用屈服根條件斜，因第此有散：為內免壁的威初始吐屈服認壓力處，投即處組于彈身性層12渡3彈性寒區(qū)的三說向應力注：12喪4（３仿）自刊增強額處理居壓力的計撲算：獵即與彈貓塑性視交界窗面半獎徑的關智系由得：12犬5由此高可見殺：自螺增強肯壓力為彈列性區(qū)邀表面座開始錢屈服現(xiàn)時需員要的炎壓力綢。包括炮兩個奧部分誕。第一桃部分核：第二掌部分銹：為塑語性區(qū)大完全位屈服積的壓貌力。12腦62、佛自增廢強處便理時歉的筒潮壁應敞力：(1靈)塑駁性區(qū)脖()：12進712峽8即：12土9(2雀)彈站性區(qū)筍():13縱03、蛛自增溫強壓冠力卸多除后筒壁巧中的紫殘余拴應力節(jié)：如圖去：對于梯理想場塑性狀體材你料沿罪B囑C彈耕性卸莊載，根挽據(jù)卸稱載定晶理：閥卸載階增量雕為下仁式則應旋力增塵量為遵循品虎克旋定律推。13謹113島213俱3卸載拉定理我：卸載誤后的歡應力榮與應敗變，濃即殘臺余應遭力和陶殘余諸應變子等于藝卸載羞前應腥力和饑應變您減去藍卸載肉過程歉中的炮應力快和應潤變的肺改變證量。蒸應力例和應朗變的慨改變級量可幕按彈刷性關趟系確壇定。恭即：卸載判過程誼中的哭應力我和應嶄變可悉按彈訂性關宴系確竄定既寧可用炸拉美麥公式即。而扮卸載賽時的苦應力速改變同量壓力勉改變將量即廳為因此紗，有稠下式系存在往，因鼠為卸財載為辦彈性嫂卸載評，可賄用彈鳳性拉緩美公柄式計殘算應訓力。13親413膝5殘余斜應力乏：①塑輕性區(qū)固殘余飲應力趴（）：13任6①塑餓性區(qū)攔殘余柴應力縮慧（）：13旅74、乞操作渡條件坐的幾孝個應盡力分弄布：13慨85、朋自增魄強厚爽壁筒銅的幾看個應結力分推布：（1兆）內紅壓厚輕壁筒握在彈寺性范水圍內經(jīng):由聰拉美蜻公式攝計算（2早）自倍增強久壓力嬌下筒扯壁應澆力塑性脅區(qū)：朗米塞銅斯屈洋服條藥件彈性誘區(qū)：疲拉美摘公式（3謀）自踢增強詞筒壁鄉(xiāng)豐殘余蛋應力財分布（4星）自孫增強功筒在土操作器壓力肅下的葉合應俯力分謝布13撿914森014若114銳2

14厲3過喚程肺設呀備礦設鏈計機械洋法液壓秤法14唉4自增耽強圓辮筒的嘉性能團：優(yōu)點應：1.拒彈性濫承載籮能力薄的提您高2.消疲勞下強度蛋提高予（應冶力幅推減少特）3.冷應力障沿著糟壁厚商分布印均勻委化缺點汽：長期讀在高哭溫下亂工作冒會產(chǎn)勞生應牲力松品弛，先殘余究應力撒衰減將。因毀此，撇自增跟強容賣器不撐宜用損在5民00傘℃以上礦的高頓溫場絕合。窯實際蠶上高熊壓或箭超高驕壓容域器多遲用于刺反應配器。旗化學艱反應批溫度輕都較省高，屆尤其鐘是放偉熱反春應，干必須躲有冷或卻系虧統(tǒng)，期如乙?guī)孟┏瑔胃邏壕梅磻?，雁在外胖面就駕套有偵一層尊冷卻揮水套拼。這萬樣在俊容器欠的內內外壁詞就產(chǎn)徹生一坡定的違溫差擁。由行于溫費差的枝存在冬，筒聚壁上踏要產(chǎn)鋼生溫活差應酸力。14