SW6 外加强矩形截面壳体计算
矿用隔爆型矩形箱体外壳强度设计计算
矿用隔爆型矩形箱体外壳强度设计计算
2010-10-03 20:33:43 作者：phpcms 来源：浏览次数：33
0 引言
矿用隔爆型外壳是电气设备的一种防爆形式，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性环境的点
0 引言
矿用隔爆型外壳是电气设备的一种防爆形式，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性环境的点燃。
1 矩形箱体外壳的外壁结构简化及强度计算
该种结构外壳的外壁可简化为在整个板面上作用均布载荷，四边固定的等厚矩形板模型。根据弹性力学计算，最大应力点发生在矩形长边的中心位置，即图 1中的P点。最大挠度位置发生在板面中心位置，即0 点。当板与板为锐角相交时，则应力将增加。若用圆角相交时，应力集中将会降低所以在设计时尽量在板与板相交处靠圆角相交每块板的模型可以用图 1的结构简图表示
板面中心的最大弯曲正应力：
式中α、β——与矩形长和宽比值有关的系数( 见表 1 ) ；
b——矩形板的宽度，m m；
q——实验压力，MP a ；
t——矩形板的厚度，m m；
E——材料的弹性模量。
防爆外壳通常采用一般碳钢Q235 。可以根据第三强度理论
式中σs ——材料屈服点；
n ——材料屈服极限的安全系数，一般碳钢n=1.25。
在不加加强肋的情况下，矩形外壳外壁厚度可根据式 ( 5 ) 得出
在实际设计中，当边长较长，一般单边超过 3 0 0mm的矩形薄壁板在满足强度时，还要考虑壳体变形。多采用焊接加强肋的办法来提高强度和刚度。
SW6计算换热器常见的错误
今天无聊，写了几条用SW6计算换热器常见的错误。希望扔出块砖头引出玉来！
1. 平均温度问题;
如果工艺没有给出,很多人都用算数平均数.如果不是精确计算可以用对数平均数计算有效平均温差,再计算.
2. 隔板槽面积问题.
很多设计人员都用槽长×槽宽;或者即使采用了GB151的计算方法但是计算的是开槽的部分,分了前后管板计算开槽面积,输入数值大者.实际上应该输入布管区未被加强的面积不论是否开槽(例如四
管程:十字行布管,应输入整个十字部分未被加强的面积;前二后一布管,应输入三个隔板部分未被加
强的面积).
3.壳程侧开槽深度问题
单壳程时很多人都在壳程侧开槽深度输0;未考虑焊接结构开槽的问题.
4. 管板兼做法兰不输入管板和法兰差值和不计算筒体法兰的问题
5. 换热管受压失稳当量长度输入问题,很多人经常输入两个支撑点之间的最大值。正确的见
GB151的59页
6. 开孔补强时,在富裕量不大的时.不计入接管负偏差的问题.
7. 釜式换热器,偏心锥壳部分计算不合格.不进行加强计算的问题.
因为对浮头式换热器等不熟悉就不乱写了
先说第一个，因为企业规模小，可能接触到的单位技术力量也不大，所以在不知道平均温度的情况下，有时候工艺更不知道，这种情况我宁愿保守点，就用管壳程的设计温度。这个温度肯定不对，但是应该说这个工况是最苛刻的，如果这时候需要膨胀节，那就加上。如果用户要求不用膨胀节，那就只好让他们提供平均温度了。
第二个同意伟哥的意见；第三个按照常用的三种结构基本上壳程的开槽深度都是3吧；第四个问题，好像计算软件已经默认管板与法兰厚度比值为0.6。因为接触的换热器类型不多，筒体法兰只有在U型管和浮头式当中需要输入，普通的固定管板换热器，因为筒体是管板兼做法兰，所以筒体法兰也就不用了；第五个同意伟哥意见，但是有时候可能会觉得计算受压失稳当量长度稍微麻烦，就取最大无支撑跨距，实际上最大无支撑跨距基本上要比相对应的失稳当量长度要大，计算应该算是保守一点；第六个问题如果富余量不大就要考虑厚度负偏差了，如果仍能保证也就算了，否则就要补强了，呵呵，意思应该跟伟哥的一样；第7个也没有接触过，不敢妄论。以上观点做法应该有偷懒的嫌疑，将就看一下吧
(整理)SW6开孔补强计算书.
2.建设项目环境影响评价文件的报批时限℃
（4）列出辨识与分析危险、有害因素的依据，阐述辨识与分析危险、有害因素的过程。
表三：周围环境概况和工艺流程与污染流程；壳体型式
圆形筒体
壳体材料
名称及类型
Q235-B
板材
壳体开孔处焊缝系数φ
0.85
壳体内直径Di
2400
8
mm
计算截面
图示截面
与图示成90度的截面
应力校正系数F
1
1
开孔直径d(mm)
32.25
22
补强区有效宽度B(mm)
64.51
50
开孔削弱所需的补强面积A(mm2)
44.28
30.2
壳体多余金属面积A1(mm2)
159.8
138.7
接管多余金属面积A2(mm2)
28.02
28.02
补强区内的焊缝面积A3(mm2)
130
MPa
补强圈许用应力[σ]t
MPa
开孔补强计算
壳体计算厚度δ
1.125
mm
接管计算厚度δt
0.008
mm
补强圈强度削弱系数frr
0
接管材料强度削弱系数fr
1
接管有效外伸长度h1
9.381
mm
(完整)sw6卧式容器计算
卧式容器计算计算单位sw6
计算方法:NB/T 47042—2014《卧式容器》
计算条件简图
压力腔排列型式A-B—
附加集中质量个数3个
附加均布质量个数1个
筒体段数2段
鞍座个数2个
均布于设备全长的附件（隔热
172kg
层、小接管等）重量
设计基本地震加速度七度(0。15g）m/s2
压力腔数据压力腔A压力腔B
设计压力0.650。20MPa 设计温度220125℃压力试验压力0.8690.869MPa 压力试验类型水压试验水压试验-工作物料密度744.9914.8kg/m3工作物料充装系数 1.00 1.00-筒体数据筒体一筒体二筒体三
内直径5001000mm 轴线到基础的高度458708mm 名义厚度108mm 焊接接头系数0.850.85—腐蚀裕量20mm 厚度负偏差0.30。3mm 筒体材料名称Q345R S31603-
筒体材料类别（板材/管材/锻
板材板材—件）
筒体长度5433000mm 筒体材料设计温度下许用应力176。60118。50MPa 筒体材料常温下许用应力189。00120.00MPa 筒体材料设计温度下屈服限265。00138。50MPa 筒体材料常温下屈服限345。00180。00MPa
a
3D建模，用SW画一个带加强筋的壳体，筋的位置是个容易出错的地方
3D建模，用SW画一个带加强筋的壳体，筋的位置是个容易
出错的地方
渲染图一
渲染图二
渲染图三
图纸
详细建模步骤：
1.在上视基准面画一个正方形，边长：80 。然后拉伸凸台：10 。
2.在立方体顶面草绘图形。
3.拉伸切除，高度：6 。
4.在切除后的面上画圆，拉伸切除：4 。
5.在正立方体顶面画圆，拉伸高度：6 。
6.圆周阵列——两个拉伸切除——数量4个。
7.倒角：3*45度。
8.在立方体顶面草绘图形。（这条中心线后面还要用来建基准面）
9.拉伸凸台，高度：4 ，不合并结果。（这两步应该是：画一条斜线，然后用筋特征来完成。后来发现，外侧边线长度不是20，所以改用这个方法）
10.新建基准面，参考上视基准面和中心线。
11.在新建基准面上画三角形。
12.拉伸切除，特征范围：只选两个立方体。
13.圆周阵列——实体。
14.组合。
15.抽壳，点底面，厚度：1 。
16.上视基准面上画圆。
17.拉伸切除。
18.还是上视基准面，等距实体。
延伸和剪裁
20.拉伸切除，完全贯穿。
21.圆周阵列4个。
22.测量体积，选项——精度高——8473.79，正确。
23.完成。
SW6计算问题汇总
SW6计算问题汇总
1. 什么叫波形膨胀节的加强圈？它起什么作用？
答：指加于膨胀节直边段外侧的加强圈（一般为扁钢）。该加强圈能减小波纹管直边段的周向薄膜应力。
2. 经常发生用水压试验压力代入后，波形膨胀节的薄膜应力较核通不过的情况。但SW6-98未提出此要求。
答：不是SW6-98未提出此要求，而是膨胀节标准GB16749-1997未提出此要求。
3. 鞍座计算时，鞍座高度h是指鞍座的标准高度还是鞍座的腹板高度？
答：由于h是用来计算鞍座腹板的平均应力s9，故应输入鞍座腹板中间处的最小高度。
4. GB151中，对筒体规定了一个最小厚度，但有时强度计算并不需这么厚，似乎有浪费，特别对于贵重有色金属设备更是如此。
答：GB151中规定的最小厚度是考虑了管束等内件重量使得在制造、安装时筒体所需要的刚度，这是必须要满足的。但对于有色金属设备，GB151尚没有给出筒体的最小厚度，应建议标准编制单位补充该条规定。
5. 在固定管板换热器计算时，如用F19×2的管子，管子的压应力校核往往通不过，原因是计算得到的许用压应力很小，用何方法调整？
答：首先，请注意管子的受压失稳当量长度是否按GB151的规定取值，该值对管子许用压应力的影响很大。其次，管子的直径对许用压应力也有较大的影响，一般F25的管子要比F19的管子在许用压应力的计算值上大50％左右。由于管子的直径一般不能改动，因其对换热面积有很大的影响，故工程上一般只能考虑减小折流板的间距。当折流板的间距无法再改小时，只能由设计人员根据使用经验自行确定是否忽略换热管压应力的校核结果。
截面面积范围计算公式
截面面积范围计算公式
在工程设计和科学研究中，计算截面面积范围是一项非常重要的工作。截面面积是指在某一平面上，所围成的图形的面积。在不同的领域中，截面面积的计算公式也各不相同。本文将介绍一些常见的截面面积计算公式，并举例说明其应用。
一、矩形截面面积计算公式。
矩形是一种常见的截面形状，其截面面积计算公式为：
A = b h。
其中，A表示截面面积，b表示矩形的宽度，h表示矩形的高度。例如，一个宽度为2米，高度为3米的矩形的截面面积为6平方米。
二、圆形截面面积计算公式。
圆形是另一种常见的截面形状，其截面面积计算公式为：
A = π r^2。
其中，A表示截面面积，π表示圆周率，r表示圆的半径。例如，一个半径为4米的圆的截面面积为16π平方米。
三、三角形截面面积计算公式。
三角形是一种常见的截面形状，其截面面积计算公式为：
A = 0.5 b h。
其中，A表示截面面积，b表示三角形的底边长度，h表示三角形的高度。例如，一个底边长度为5米，高度为6米的三角形的截面面积为15平方米。
四、梯形截面面积计算公式。
梯形是一种常见的截面形状，其截面面积计算公式为：
A = 0.5 (a + b) h。
其中，A表示截面面积，a和b分别表示梯形的上底和下底长度，h表示梯形的高度。例如，一个上底长度为3米，下底长度为5米，高度为4米的梯形的截面面积为16平方米。
五、复杂形状截面面积计算公式。
对于一些复杂的截面形状，可以通过将其分解成简单的几何形状，然后分别计算其截面面积，最后将各个部分的截面面积相加得到整体的截面面积。这种方法可以适用于任意形状的截面。
截面面积矩sw计算公式
截面面积矩sw计算公式
截面面积矩是一个非常重要的物理量，它在工程学、物理学、材料科学等领域中都有着广泛的应用。截面面积矩的计算公式是一个基本的数学公式，它可以用来计算各种形状的截面的面积矩，从而帮助我们更好地理解和分析物体的结构和性质。
截面面积矩的计算公式可以表示为：
S_w = ∫ y^2 dA
其中，S_w表示截面面积矩，y表示距离截面中心轴的距离，dA 表示微小面积元素。这个公式的意义是将整个截面分成无数个微小的面积元素，然后对每个微小的面积元素进行计算，最后将所有的计算结果相加得到截面面积矩。
截面面积矩的计算公式可以用来计算各种形状的截面的面积矩，例如矩形、圆形、三角形、梯形等等。对于不同形状的截面，我们需要根据其特点来选择不同的计算方法。例如，对于矩形截面，我们可以直接使用公式S_w = bh^3/12来计算其面积矩；对于圆形截面，我们可以使用公式S_w = πr^4/4来计算其面积矩。
截面面积矩的计算公式在工程学中有着广泛的应用。例如，在设计梁或柱子时，我们需要计算其截面面积矩，以确定其承载能力和稳定性。在设计机械零件时，我们也需要计算其截面面积矩，以确定其强度和刚度。在材料科学中，截面面积矩的计算公式也可以用来
计算材料的惯性矩和截面模量等重要参数。
截面面积矩的计算公式是一个非常重要的数学公式，它在工程学、物理学、材料科学等领域中都有着广泛的应用。通过掌握这个公式，我们可以更好地理解和分析物体的结构和性质，从而为工程设计和科学研究提供有力的支持。
常用截面几何特性计算公式
常用截面几何特性计算公式
截面几何特性是指用于描述一个截面的形状和大小的参数，常用的包
括面积、惯性矩、截面模量、截面半径等。这些参数在工程中非常重要，
因为它们能够直接影响截面的受力性能。
下面将介绍一些常用的截面几何特性计算公式。
1.截面面积计算公式：
截面面积是指截面内部所有点的面积总和。对于一些常见的截面形状，可以使用以下公式进行计算：
-矩形截面面积：A=b*h，其中b为矩形的宽度，h为矩形的高度。
-圆形截面面积：A=π*r^2，其中r为圆的半径。
-等边三角形截面面积：A=(s^2*√3)/4，其中s为三角形的边长。
-梯形截面面积：A=(a+b)*h/2，其中a和b为梯形的上底和下底长度，h为梯形的高度。
2.截面惯性矩计算公式：
惯性矩是描述截面抵御扭转和弯曲的能力的参数。对于一些常见的截
面形状，可以使用以下公式进行计算：
-矩形截面惯性矩：I=(b*h^3)/12，其中b为矩形的宽度，h为矩形
的高度。
-圆形截面惯性矩：I=π*r^4/4，其中r为圆的半径。
-等边三角形截面惯性矩：I=(s^4*√3)/64，其中s为三角形的边长。
-梯形截面惯性矩：I=[(b1*h1^3)+(b2*h2^3)]/12，其中b1和b2为梯形的上底和下底长度，h1和h2为梯形的高度。
3.截面模量计算公式：
截面模量是描述截面抵御弯曲的能力的参数。对于一些常见的截面形状，可以使用以下公式进行计算：
-矩形截面模量：S=(b*h^2)/6，其中b为矩形的宽度，h为矩形的高度。
-圆形截面模量：S=π*r^3/3，其中r为圆的半径。
sw6过程设备强度计算书
=
0.88315
MPa
设计温度下计算应力
t =
Pc ( Di e ) 2 e = 22.58
MPa
t
121.88
MPa
校核条件
t ≥t
结论
合格
左封头计算
计算单位
计算所依据的标准
计算条件
计算压力 Pc 设计温度 t
0.16
MPa
50.00
C
内径 Di 曲面深度 hi
2200.00
地震烈度
7(0.1g)
圆筒平均半径 Ra
1105
mm
物料充装系数 o
0.9
一个鞍座上地脚螺栓个数
2
地脚螺栓公称直径
24
mm
地脚螺栓根径
20
mm
鞍座轴线两侧的螺栓间距
1380
mm
地脚螺栓材料
Q235-A
支座反力计算
圆筒质量(两切线间) m1 Di n Lc n s 2343.42
t
ac
min
t , B
90.1754
应力
MPa
校核
ac min( 0.9ReL, B) 90.1754
2， 3 < t 121.875 合格
| 1|,| 4 |
<
截面面积矩sw计算公式
截面面积矩sw计算公式截面面积矩SW计算公式是一种常用的工程计算公式，它通常用来计算截面受力时的矩阵，包括一阶截面面积矩和二阶截面面积矩。这些矩阵对于设计工程结构时非常重要，因为它们可以帮助工程师预测结构的性能和响应。
在本文中，我们将介绍截面面积矩SW计算公式的原理、用途及其详细运用。我们还将提供一些实际工程案例，以帮助读者更好地理解截面面积矩的概念和计算方法。
一、原理
截面面积矩SW计算公式基于两个基本原理。第一个原理是面积定积分，这是一个基本的数学原理，用于计算曲线下面积。这个原理对于计算截面面积矩非常重要，因为我们可以将截面分为无数小的面积元素，然后通过积分来计算面积。第二个原理是微积分，它是一个基本的数学原理用于计算函数的导数和积分。通过这个原理，我们可以计算截面的任意一阶和二阶矩阵。
二、用途
截面面积矩SW计算公式广泛应用于各种工程领域，如建筑、机械、水利等。它可以用于设计弯曲构件、挑战地梁、梁柱节点等结构的截面形状和大小。通过计算截面面
积矩，我们可以确定截面的惯性矩和截面模量，从而预测结构的刚度、挠度和强度等性能。
三、详细运用
截面面积矩SW计算公式的运用需要从一元、二元、三元三维空间等不同角度来思考。下面我们将针对这些不同角度来分别介绍其详细运用方法。
1. 一元计算
一元计算是最基本的截面面积矩SW计算方法，它仅考虑结构的平面形状，通常用于计算梁的截面形状和大小。以下是一元计算的具体步骤：
（1）将梁截面划分为一系列小面积元素；
（2）计算每个小面积元素的面积、重心和距离；
（3）计算一阶截面面积矩和二阶截面面积矩；
SW6外加强矩形截面壳体计算
中航一集团航空动力控制系统研究所上封头计算计算单位
设计条件
计算压力p c 0.300 MPa
设计温度t 144.0 C
短轴长度a 927.0 mm
平长轴长度b 2598.0 mm
材料名称Q345R
盖许用应力’181.0 MPa
径向截面各开孔直径和0.0 mm
中心圆短轴长度D b2 875.0 mm 螺中心圆长轴长度D b1 2546.0 mm 公称直径d B 24.0 mm 栓数量n 68 个材料35
长轴外径长度2507.0 mm 垫短轴外径长度836.0 mm
长轴内径长度2457.0 mm 短轴内径长度786.0 mm 片匕(见HG20582-2011 表12.2 -1) 120.0 k2(见HG20582-2011 表12.2 -1) 24.0
i J
,_a
厂q1
开孔削弱系数 1.00
厚度设计
GB150.3-2011 表5-10 序号2, 3, 4, 5, 8,
结构平盖计算厚度S p
GB150.3-2011 表5-10 序号9,10
结构平盖计算厚度S P 结构特征系数K = 0.00
形状系数Z=3.4-2.4 a= 0.000
b
且Z< 2.5
厚度S p=a黑c= 0.0mm
螺栓中心多边行周长L= 6842.0
垫片受力点到螺栓中心圆间距I
预紧状态时或操作状态时的螺栓设计载荷
（参照HG20582-2011 计算）
形状系数Z=3.4-2.4 a= 2.50
b
mm
L G= 32.0 mm
W= 966193.0 N
且Z< 2.5
结构特征系数K = 0.86
厚度S p =a
计算结果
SW6压力计算解析
4.载荷
内压、外压或最大压差 液体静压力 容器的自重（包括内件和填料） 附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力 载荷 风载荷、地震载、雪载荷 支座、底座圈、支耳及其他型式支撑件的反作用力 连接管道和其他部件的作用力 温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力 包括压力急剧波动的冲击载荷
σ t 应满足的条件：液压试验时，
三、压力容器设计材料
压力容器用钢材类型主要有钢板、钢管、锻件、 螺柱和螺母。 选择压力容器用钢应考虑容器的使用条件，例如： 设计压力、设计温度、介质特性、和操作特点等， 从而选择钢材为焊接性能良好的钢材，同时还要 考虑到容器的制造工艺和经济合理性。 下面我们谈谈这些类型的钢材在压力容器中使用 过程中的一些规定。
微量永久变形就产生泄漏或故障的场合。
表7-2
材料 螺栓直径 mm ≤M22 碳素钢 M24~M48 ≤M22 低合金钢、马 氏体高合金钢 M24~M48 ≥M52 奥氏体高合金 钢 ≤M22 固溶 M24~M48 调质 热扎、正火 热处理状态 许用应力 Mpa 取下列各值中的最小值
σ ts 2.7 σ ts 2.5 σ ts σ t0.2 3.5 σ ts σ t0.2 3.0 t σ s σ t0.2 2.7 t σ s σ t0.2 1.6 t σ s σ t0.2 1.5
第七章 压力容器的设计与计 算机辅助设计
sw6计算示例
y(MPa) DG
b0≤6.4mm b0 > 6.4mm
b= b0 b=2.53 b 0
螺 栓 受
b0≤6.4mm b0 > 6.4mm
力 计 算
DG= ( D外+D内 )/2 DG= D外 - 2b
预紧状态下需要的最小螺栓载荷Wa 操作状态下需要的最小螺栓载荷Wp 所需螺栓总截面积 Am 实际使用螺栓总截面积 Ab
过 程 设 备 强 度 计 算 书
窄面整体(或带颈松式)法兰计算 设 计 条 件 设计压力 p 计算压力 pc 设计温度 t 轴向外载荷 F 外力矩 M 壳 体 法 兰 材料名称 许用应力 材料名称 许用 应力 []f []
t f
SW6-2011
计算单位 MPa MPa C N N mm MPa
2 i
N N N
LD= L A+ 0.5δ
= 44.5
M D= F D L D
= 5659065.0
N mm N mm N mm N mm N mm N mm
. . . . .
.
LG= 0.5 ( Db - DG )
= 33.0 LT=0.5(LA + 1 + LG ) = 45.3
M G= F G L G
任 意 式法兰, 取1.5[]n
t
校核合格
) 校核合格
矩形容器强度计算书
工程名 ：
PROJECT
设备位号：
ITEM
设备名称：
EQUIPMENT
图 号：
DWG NO 。
设计单位： 无锡东盛石化装备有限公司 DESIGNER
设 计
Designed by
日期
Date
校 核
Checked by
日期
DATA SHEET OF PROCESS
EQUIPMENT DESIGN
软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999
Date
审 核Verified by 日期
Date
审 定Approved by 日期
Date
外加强矩形截面容器
计算单位
无锡东盛石化装备有限
公司
设计条件
设计压力 p
0.30
MPa
设计温度 t 148.0
℃
计算压力 p c
0.30
腐蚀裕量 C2
0.0
mm
材料
壳 体
0Cr18Ni9
型式
壳 体
外加强矩形
平盖
左
平盖
左
右
右
加强件0Cr18Ni9
加强件槽钢
法兰
法兰
螺栓
外
形
尺
寸
壳 体
短
边
矩形截面: 内侧长度 H
672
mm
圆角矩形截面: 内侧长度 2l s
长圆形截面: 半圆内径 2r
椭圆截面: 内短轴长度 2b
长
边
矩形截面: 内侧长度 h 672
圆角矩形截面: 内侧长度2l L,圆角半径r
长圆形截面: 长圆长度 2* (r+L)
椭圆截面: 内长轴长度2b
轴向长度 L1 1690.
外加强件
间距 l s
107.
mm
圆角矩形加强件长度
短边 2l0
长边 2L0
平盖
左
短边长度
长边长度
mm
右
法兰
短边外侧长度D02长边外长D01
mm
螺栓中心圆短轴长D b2
长轴长度D b1
垫片
外 / 内侧长度
短边
mm
长边
螺栓
个数---公称直径
计算结果
厚度 (规格)
壳体
短边(半圆) 5.0
SW6开孔补强计算书
接管材料名称及类型
20(GB8163),管材
接管实际内伸长度
10
mm
接管焊缝系数
0.85
接管腐蚀裕量
2
mm
补强圈材料名称
凸形封头开孔中心至
封头轴线的距离
100
mm
补强圈外径
mm
补强圈厚度
mm
接管厚度负偏差C
0.5
mm
补强圈厚度负偏差C
mm
接管材料许用应力[σ]t
130
MPa
补强圈许用应力[σ]t
应力校正系数F
1
1
开孔直径d(mm)
32.25
22
补强区有效宽度B(mm)
64.51
50
开孔削弱所需的补强面积A(mm2)
44.28
30.2
壳体多余金属面积A1(mm2)
159.8
138.7
接管多余金属面积A2(mm2)
28.02
28.02
补强区内的焊缝面积A3(mm2)
16
16
补强圈面积A4(mm2)
设计条件
简图
计算压力pc
0.1
MPa
设计温度
115
℃
壳体型式
椭圆形封头
壳体材料
名称及类型
Q235-B
板材
壳体开孔处焊缝系数φ
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公称直径dB
24.0
mm
栓
数量n
68
个
材料
35
长轴外径长度
2507.0
mm
垫
短轴外径长度
836.0
mm
长轴内径长度
2457.0
mm
短轴内径长度
786.0
mm
片
k1(见HG20582-2011表12.2 -1)
120.0
k2(见HG20582-2011表12.2-1)
24.0
厚度设计
开孔削弱系数
=1.00
外加强矩形截面容器
计算单位
中航一集团航空动力控制系统研究所
设计条件
设计压力p
0.300
MPa
设计温度t
144.0
℃
计算压力pc
0.300
腐蚀裕量C2
1.0
mm
材料
壳体
Q345R
型式
壳体
外加强矩形
平盖
左
Q345R
平盖
左
与壳体角接
右
右
加强件
Q345R
加强件
用户自定义
法兰
Q345R
法兰
非圆形法兰(平焊)
螺栓
N点
100
MPa
Q点
123
长边
M点
-113
Q点
123
内壁
组合应力
短边
N点
115
MPa
Q点
138
长边
M点
-108
Q点
128
外加强件外侧
弯曲应力
短边
N点
-49.1
MPa
Q点
-60.4
外加强件
外侧
弯曲应力
长边
M点
55.3
MPa
Q点
-60.4
外加强件
外侧
组合应力
短边
N点
-34
MPa
Q点
-45.3
长边
M点
60.1
预紧状态时或操作状态时的螺栓设计载荷W=966193.0N
(参照HG20582-2011计算)
形状系数Z=3.4-2.4 =2.50
且Z≤2.5
结构特征系数K=0.86
厚度δp=a =37.85mm
计算结果
平盖有效厚度
43.7
mm
校核合格
非圆形法兰(平焊)
计算单位
中航一集团航空动力控制系统研究所
设计条件
计算力矩Mo取Mp与 中大者Mo=53293536.0
N.mm
2.全垫片法兰
FD=0.0
N
Sw=0.0
mm
计算力矩Mo=0.5FDSw或Mo=FDSwMo=0.0
N.mm
3.平面接触"O"形环密封的法兰
FD=0.0
N
SD'=0.0
mm
计算力矩Mo=0.5(FDSD'+FTST' )
FT=0.0
N
ST'=0.0
mm
MI=10725.8
N.mm/mm
MII=9887.0
N.mm/mm
σI=165.06
MPa
σII=23.73
MPa
计算结果
法兰校核结果
校核合格
N
预紧状态下螺栓总载荷Wm
Wm=m1F=966193.0
N
操作状态下螺栓总载荷Wp
Wp=m2F=966193.0
N
预紧状态下所需螺栓总截面积Am
8258.1
mm2
操作状态下所需螺栓总截面积Ap
9775.3
mm2
所需螺栓总截面积A
A取Am和Ap中大者A=9775.3
mm2
实际螺栓总截面积Ab
Ab= =21362.8
厚度(规格)
壳体
短边(半圆)
20.0
mm
重量
壳体
312419.9
Kg
长边
20.0
加强件
0.0
厚长边(拉撑)
左平盖
813.8
加强件
115×30
右平盖
左平盖
43.7
mm
法兰
207.2
右平盖
法兰
50.0
mm
外加强矩形截面壳体计算
设计单位
中航一集团航空动力控制系统研究所
计算条件
简图
计算压力pc
0.300
MPa
35
外
形
尺
寸
壳体
短
边
矩形截面:内侧长度H
759
mm
圆角矩形截面:内侧长度2ls
长圆形截面:半圆内径2r
椭圆截面:内短轴长度2b
长
边
矩形截面:内侧长度h
2430
圆角矩形截面:内侧长度2lL,圆角半径r
长圆形截面:长圆长度2*(r+L)
椭圆截面:内长轴长度2b
轴向长度L1
314.
外加强件
间距ls
0.
mm
上封头计算
计算单位
中航一集团航空动力控制系统研究所
设计条件
简图
计算压力pc
0.300
MPa
设计温度t
144.0
C
短轴长度a
927.0
mm
平
长轴长度b
2598.0
mm
材料名称
Q345R
盖
许用应力t
181.0
MPa
径向截面各开孔直径和
0.0
mm
中心圆短轴长度Db2
875.0
mm
螺
中心圆长轴长度Db1
2546.0
mm2
法兰力矩计算
1.垫片位于螺栓内侧的法兰
预紧状态下Ma
W=1732821.0
N
Sw=32.0
mm
Ma=WSw=55450272.0
N.mm
操作状态下Mp
FD=553311.0
N
SD=16.0
mm
Mp=FDSD+FTST+WpSW
FT=50559.6
N
ST=13.0
mm
=40428428.0
N.mm
简图
计算压力pc
0.300
MPa
设计温度t
144.0
C
法
兰
材料名称
Q345R
许用
181.0
MPa
应力
174.0
MPa
结构尺寸
mm
D长外
2598.0
D短外
927.0
D长内
2430.0
D短内
759.0
材料名称
35
螺
许用
117.0
MPa
应力
98.8
MPa
结构尺寸
D长
2546.0
mm
D短
875.0
mm
栓
公称直径dB
外加强件
加强件横截面
3450.0
mm2
组合截面
短边ci1
12.5
mm
形心距
长边ci2
12.5
侧板有效宽度
短边W1
356.0
mm
长边W2
356.0
组合截面惯性矩
短边I11
4.19e+06
mm
长边I21
4.19e+06
壳体及外加强件应力计算
薄膜应力
短边侧板
15.1
MPa
长边侧板
4.72
壳体内壁
弯曲应力
短边
设计温度t
144
℃
材料名称
Q345R
容器内侧长度
短边H
759
mm
长边h
2430
壳体轴向长度L1
314
mm
初始名义厚度
短边1
20.0
mm
长边2
20.0
钢板负偏差系数IC1
计入C1
mm
腐蚀裕量C2
1.0
焊接接头系数
短边1
0.85
长边2
0.85
焊接接头至板中心距离
短边dj1
379
mm
长边dj2
1215
孔径
24.0
mm
数量n
68
个
b>13
b
12.50
k3
0.90
垫
be=1.8
be
6.25
α
182.08
b≤13
k1
120.0
m1
1.60
be=0.5b
k2
24.0
m2
1.60
片
结构尺寸
D长外
2507.0
D短外
836.0
mm
D长内
2457.0
D短内
786.0
螺栓受力计算
由内压引起的轴向总载荷F
603870.62500
GB150.3-2011表5-10序号
2, 3, 4, 5, 8,
结构特征系数K=0.00
形状系数Z=3.4-2.4 =0.000且Z≤2.5
结构平盖计算厚度δp
厚度δp=a =0.0mm
GB150.3-2011表5-10
序号9,10
结构平盖计算厚度δp
螺栓中心多边行周长L=6842.0mm
垫片受力点到螺栓中心圆间距LG=32.0mm
短边d1
mm
孔中心距
短边Lh1
mm
长边d2
长边Lh2
外加强件
材料名称
Q345R
外加强件
规格
115×30
型式
用户自定义
间距Ls
356
mm
侧板厚度计算及中间参数
壳体材料屈服限
短边
常温
325.0
MPa
设温
277.4
长边
常温
325.0
设温
277.4
壳体材料许用应力
短边
183.2
MPa
长边
183.2
薄膜应力许用值
短边
155.8
长边
155.8
壳体组合应力
许用值
短边
奥氏体不锈钢:
其它材料:
173.4
MPa
长边
173.4
外加强件
屈服限
常温
325.0
MPa
设温
277.4
材料许用应力
183.2
组合应力许用值
与壳体类同
173.4
侧板名义厚度
短边n1
20.0
mm
长边n2
20.0
侧板计算厚度
短边1
18.7
mm
长边2
18.7
圆角矩形加强件长度
短边2l0
长边2L0
平盖
左
短边长度
755
长边长度
2426
mm
右
ห้องสมุดไป่ตู้法兰
短边外侧长度D02
927.0
长边外长D01
2598.0
mm
螺栓中心圆短轴长Db2
875.0
长轴长度Db1
2546.0
垫片
外/内侧长度
短边
836/786
mm
长边
2507/2457
螺栓
个数---公称直径
68-M24
计算结果
Q点
-55.7
焊接接头
组合应力
短边
160
长边
149
应力校核结论
应力类别
各类应力计算值MPa
应力许用值
薄膜应力
短边
15.1
183
MPa
长边
4.72
183
壳体最大组合应力
138.1
173.4
外加强件最大组合应力绝对值
60.07
173.4
焊接接头组合应力
短边
159.7
173.4
长边
149.4
173.4
结论：校核通过
mm
=0.0
N.mm
在法兰厚度h=50.0mm时,法兰应力校核
k4=0.46
Die=1114.2
mm
Doe=1191.2
mm
DIIe=1132.5
mm
Sw'=38.0
mm
MII'=36715336.0
N.mm
K1=0.33
K2=0.2
K3=0.316
fA=0.72
fB=0.040
Dh1=1134.2