應力校核講解

1、臥式容器計算單位中航一集團航空動力控制系統(tǒng)研究所計算條件簡圖設(shè)計壓力 P2.2MPa設(shè)計溫度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)壓圓筒校核計算單位中航一集團航空動力控制系統(tǒng)研究所計算所依據(jù)的標準GB 15

2、0.3-2011計算條件筒體簡圖計算壓力p2.20MPa|T|A 是c設(shè)計溫度t50.00o C內(nèi)徑D2000.00mmi材料Q345R（板材）試驗溫度許用應力Q189.00MPa設(shè)計溫度許用應力bt189.00MPa試驗溫度下屈服點b345.00MPas鋼板負偏差C0.30mm1腐蝕裕量C2.00mm2焊接接頭系數(shù)。1.00厚度及重量計算計算厚度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壓力試驗時應力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力值PT= 1.25p 料 =2.7500（或由用戶輸入

3、）MPa壓力試驗允許通過 的應力水平bTbT 0.90 也=310.50MPa試驗壓力下圓筒的應力氣=.(? +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筒體軸向應力計算及校核軸 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鞍座平面水壓試驗工況M = F AT 21 A + 1 -A-1 +華_3L=-4.868e+06N-mm軸 向 應 力操作工況內(nèi)壓加壓圓筒中間橫截面最低點處J =a + i = 82.4272225兀R 2 5MPa鞍座平面最高點處J = PcRr M 2= 81.5533325K nR25MPa內(nèi)壓未加壓圓筒中間橫截面最高點處MJ =nRIF = -1.49288MPa鞍座平面最低點處MJ 4 = K nR225 = -0.343

5、062MPa水壓試驗工況未加壓圓筒中間橫截面最高點處MJ Ti = -nRjf = -2.51966MPa鞍座平面最低點處aeJ =t 2 = -0.579018t 4 K nR 25MPa加壓圓筒中間橫截面最低點處J =、a + 汲=103.688T225nR 25MPa鞍座平面最高點處J =、a T2 = 102.213T325K nR 25MPa應力校核許用壓縮應力外壓應力系數(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） 2K F ( L 2 A )t = 3= 8.07371R8 L + 4h/3)MPa圓筒被封頭加強,R ,、（A時）Z-!K F T = 3=R 5a eMPa封頭應力圓筒被封頭

7、加強,R ,、（A a 時）t = # = h R 5a heMPa圓筒切向剪應力1=8.07371 9 + 12取 k=0.1無墊板或墊板不起加橫截面最低點處kK F5be 2MPa強作用時鞍座邊角處當L/Ra8時4 5 b2MPa無 加 強 圈 圓 筒橫截面最低點處當L/Ra8時12 K FRMPakK F、=-1.04839，e +5re 力MPa當L/Ra8時墊板起加強作用時鞍座邊角處當L/Ra8時re 2鞍座墊板邊緣處當L/Ra8時45 e b2當L/Ra8時b645 be、.加強圈材料: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 圈 圓 筒加強圈參數(shù)加強圈數(shù)量，n組合總截面積，組合截面總慣性矩，I0 =設(shè)計溫度下許用應力b ;-mm2mm4MPa加強圈位于鞍座平面內(nèi)鞍座邊角處圓筒周向應力C K FR e K F7加強圈邊緣周向應力1 m 8LC K R dF K F8 10A0MPaMPa有 加 強 圈 圓 筒加強圈靠近鞍座平面無墊板或墊板不起加強作用 時橫截面最低點處_ kK _ b 5 = 5b =e 2MPa鞍座邊角處當L /Ra8時_ F3 K 6 F _氣 45 b252MPa當L/R 8時 aF 12 K FR 氣

9、=4 5 bL 5： m =MPa墊板起加強作用時橫截面最低點處b kK F一MPa5 =飛 +5 =鞍座邊角處當L/R 3 8時 aK =64 0 +5)b2 0 2 +5 2)MPa當L/R 8時 ac/ F、12 K FR、氣=-4(5 +5 )b L(526+ 5m)=MPa靠近水平 中心線圓筒周向應力_ C K FR e K F _7 = 4 I 頂 00MPa加強圈邊緣 周向應力_ C K R dF KF _ b8 = 5 10m- A0 =MPa應力校核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)計計算結(jié)構(gòu)參數(shù)鞍座計算高度. ， 1 、H = min,3 Ra =250mm鞍座墊板有效寬度 = b2 =418.114mm腹板水平拉應力計算及校核腹板水平力=K 9 F = 26285.5N水平拉應力無墊板或墊板不起加強作用F b = S =9H S b0MPa墊板起加強作用Fb =, s= 4.28279 H b + b 5MPa應力校核b 9 =4.2827 3 顯/ 106.667合格鞍座壓縮應力計算及校核地震引起的腹板與筋板組合截面應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 F mgf 時，b = evfsfvv =EsaAZA L 2A)MPa溫差引起的腹板與筋板組合截面應力F， F fH 丁 廠 一 z 二一24.5432sarMPa應力校核-b =12.4234 1.2b = 192合格bt 1=24.5432 mg時，供一七，a btMPa應力校核拉應力bbt=-5.34999 1.2bbt = 0合格剪應力Tb+=0.8Kb b+ =非圓形開孔長直徑462.4mm開孔長徑與短徑之比1殼體計算厚度011.708mm接管計算厚度02.7882mm補強圈強度削弱系數(shù)f1t接管材料強度削弱系數(shù)f0.9577rr開孔補強計算直徑d462.

12、4mmr補強區(qū)有效寬度B924.8mm接管有效外伸長度h 174.49mm接管有效內(nèi)伸長度h20mm開孔削弱所需的補強面積A5414mm2殼體多余金屬面積A 1921mm2接管多余金屬面積A858mm2補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積A48mm2A+A+A= 1827mm2，小于A,需另加補強。-L3補強圈面積A 44396mm2A-(A+A2+A3)3587mm2開孑L補結(jié)論：合格開孔補強計算計算單位接管：N1,。480 x12計算壓力p2.2MPac設(shè)計溫度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殼體厚度負偏

13、差C10.3mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應力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 條 件中航一集團航空動力控制系統(tǒng)研究所計算方法：GB150.3-2011等面積補強法，單孔 簡圖接管實際外伸長度250mm接管連接型式安放式接管接管實際內(nèi)伸長度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補強圈材料名稱Q345R凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離mm補強圈外徑760mm補強圈厚度16mm接管厚度負偏差C 1t1.2mm補強圈厚度負偏差C0.3mm接管材料許用應力o t181MPa補強圈許用應力bt

14、189MPa強計算非圓形開孔長直徑97.6mm開孔長徑與短徑之比1殼體計算厚度011.708mm接管計算厚度00.5625mm補強圈強度削弱系數(shù)f1t接管材料強度削弱系數(shù)f0.9577rr開孔補強計算直徑d97.6mmr補強區(qū)有效寬度B195.2mm接管有效外伸長度h 127.943mm接管有效內(nèi)伸長度h20mm開孔削弱所需的補強面積A1143mm2殼體多余金屬面積A 1194mm2接管多余金屬面積A248mm2補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積A32mm2A+A+A = 475mm2，小于A,需另加補強。-L3補強圈面積A 41369mm2A-(A+A2+A3)668mm2開孑L補結(jié)論：合格開孔補強計算計算單位接管：N2, 108x8計算壓力p2.2MPac設(shè)計溫度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殼體厚度負偏差C10.3mm殼體腐蝕裕量C22mm殼體材料許用應力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 條