压力容器生产工艺流程框图

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•a
•b
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•讨论：受周向均匀外压薄壁回转壳体的弹性失稳问题
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•二、稳的 最小外压力
• 临界压力是表征外压容 器抗失稳能力的重要参数
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•第一节 概述
•第一节 概述
• 薄壁圆筒受侧向均布外力作用，一旦达到临 界压力时，沿周向将形成几个波。
压力容器生产工艺流程 框图
2020年5月30日星期六
第四章 外压容器设计
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•第一节 概述
•一、外压容器的稳定性
•第一节 概述
真空操作容器、减压精馏塔的外壳 外压容器
用于加热或冷却的夹套容器的内层壳体
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•外压容器的失效形式
•第一节 概述
强度不足而发生压缩屈服失效
承受外压
壳体失效 形式
当外压达到一定的数值时，壳体的径 向挠度随压缩应力的增加急剧增大， 直至容器压扁，这种现象称为外压容 器的失稳或屈曲。（讨论重点）
•第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算
•目 •的理 •理想圆柱壳小挠度理论 论
•基于以下假设 ： •①圆柱壳厚度t与半径D相比
• 是小量， 位移w与厚度t相
• 比是小量。
•②失稳时圆柱壳体的应力仍
• 处于弹性范围。
•线性平衡方程 •和挠曲微分方程
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•第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计 算
长圆筒—L＞Lcr，失稳波数n=2，pcr 与L无关
•n=2
•n=3
•n=4
• 对于给定尺寸的圆筒，波数主要决定于圆筒
端部的约束条件和这些约束之间的距离。
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•外压圆筒的稳定条件
•第一节 概述
•m—稳定性安全系数，圆筒m=3
•影响外压圆筒临界压力的主要因素
•（1）材料的E、μ •（2）结构尺寸D、t、L •（3）圆筒的形状偏差
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•第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计 算
外压圆筒
短圆筒—L＜Lcr，失稳波数n＞2， pcr与L有关
刚性筒—失效形式不是失稳，而是 压缩屈服破坏
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•长圆筒的临界压力计算公式：
•第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计 算
•对于钢质圆筒（μ=0.3）：
•临界应力（临界压力在圆筒壁中引起的周向压缩应力） ：
•适用条件： •< •（ ）
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•注意
•第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计 算
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•失稳类型：
•第一节 概述
• 弹性失稳
•t与D比很小的薄壁回转壳，失稳 时，器壁的压缩应力通常低于材 料的比例极限，称为弹性失稳。
• 弹塑性失稳
•（非弹性失稳 ）
•当回转壳体厚度增大时，壳体中 的应力超过材料屈服点才发生失
稳，这种失稳称为弹塑性失稳或 非弹性失稳。
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•受外压形式 ：
•p
•第一节 概述
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•短圆筒的临界压力
•第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计 算
•短圆筒的临界应力
•适用条件： •< •（ ）
•
•第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计 算
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•带加强圈的圆筒
•第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计 算
•带加强圈的外压圆筒
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•受均布轴向压缩载荷 •圆筒的临界应力
•第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计 算
•（a）
•（1）长圆筒临界压力与圆筒的计算长度无关
• （2）长圆筒抗失稳能力与E有关，而各类钢的弹 性模量变化不大，因此采用高强度钢代替低强度 钢，只能提高圆筒的强度，而不能显著提高其抗 失稳能力。
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（3）对于薄壁圆筒，使长圆筒失稳的压力（pcr
）远远小于使长圆筒屈服的压力（ps），即失稳
破坏先于强度破坏。
•（b）
•轴向压缩圆筒失稳的形状
•（a）非对称形式；（b）对称形式
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本节重点
❖ （1）失稳、临界压力、临界长度概念； ❖ （2）典型受载条件下圆筒临界压力（或应
力）计算公式 。
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•本 节 完 •谢谢大家！
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•减压操作设备
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•带夹套搅拌釜 •