壓力容器簡(jiǎn)介與薄膜應(yīng)力課件

第七章壓力容器中的薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和二次應(yīng)力圖1-1常減壓精餾裝置2023/3/231QingdaoUniversityofScienceandTechnology2023/3/232QingdaoUniversityofScienceandTechnology

圖1-2汽油穩(wěn)定塔與電精制工藝2023/3/233QingdaoUniversityofScienceandTechnology圖1-4具有成型頂蓋的臥式圓筒形儲(chǔ)罐2023/3/235QingdaoUniversityofScienceandTechnology

圖1-5球形容器群2023/3/236QingdaoUniversityofScienceandTechnology圖1-6催化汽油穩(wěn)定塔的再沸器2023/3/237QingdaoUniversityofScienceandTechnology2、容器的幾何特點(diǎn)⑴回轉(zhuǎn)曲面：以任何直線或平面曲線為母線，繞其同平面內(nèi)的軸線旋轉(zhuǎn)一周所形成的曲面。2023/3/239QingdaoUniversityofScienceandTechnology⑵回轉(zhuǎn)殼體的幾何特點(diǎn)①縱截面：用過C點(diǎn)和回轉(zhuǎn)軸的平面截開殼體得到的截面稱為縱截面。②錐截面：用過C點(diǎn)并與回轉(zhuǎn)殼體內(nèi)表面正交的倒錐面截開殼體得到的截面稱為錐截面。③橫截面：用垂直于回轉(zhuǎn)軸的平面截開殼體得到的截面稱為橫截面。2023/3/2310QingdaoUniversityofScienceandTechnology⑵回轉(zhuǎn)殼體的幾何特點(diǎn)2023/3/2311QingdaoUniversityofScienceandTechnology回轉(zhuǎn)薄殼上的環(huán)向應(yīng)力2023/3/2313QingdaoUniversityofScienceandTechnology㈠薄膜應(yīng)力理論在圓柱殼體上的應(yīng)用，2023/3/2314QingdaoUniversityofScienceandTechnology，1、環(huán)向薄膜應(yīng)力：２、經(jīng)向薄膜應(yīng)力：其中Ｄ為殼體中徑。兩點(diǎn)結(jié)論：⑴環(huán)向應(yīng)力是經(jīng)向（軸向）應(yīng)力的２倍。⑵筒體壁厚與直徑的比值決定應(yīng)力水平的高低，而不是壁厚的絕對(duì)值。2023/3/2315QingdaoUniversityofScienceandTechnology㈢、薄膜應(yīng)力理論在橢圓殼體上的應(yīng)用2023/3/2317QingdaoUniversityofScienceandTechnology標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的薄膜應(yīng)力化工常用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，a/b=2，故有：

⑴在橢圓封頭的頂點(diǎn)處：⑵在赤道處：其薄膜應(yīng)力的分布特點(diǎn)為：頂點(diǎn)應(yīng)力最大，經(jīng)向應(yīng)力與環(huán)向應(yīng)力是相等的拉應(yīng)力。頂點(diǎn)的經(jīng)向應(yīng)力比邊緣處的經(jīng)向應(yīng)力大一倍；頂點(diǎn)處的環(huán)向應(yīng)力和邊緣處相等但符號(hào)相反。應(yīng)力值連續(xù)變化。2023/3/2318QingdaoUniversityofScienceandTechnology㈣、薄膜應(yīng)力理論在錐形殼體上的應(yīng)用錐形殼體錐截面上的薄膜應(yīng)力

2023/3/2319QingdaoUniversityofScienceandTechnology第二節(jié)圓形平板承受均布載荷時(shí)的彎曲應(yīng)力2023/3/2321QingdaoUniversityofScienceandTechnology一、平板變形與內(nèi)力分析1、環(huán)向彎曲應(yīng)力2、徑向彎曲應(yīng)力2023/3/2322QingdaoUniversityofScienceandTechnology2023/3/2323QingdaoUniversityofScienceandTechnology周邊簡(jiǎn)支、承受均布載荷的圓平板，最大彎曲應(yīng)力出現(xiàn)在板的中心處，其值為：

對(duì)于化工用鋼，則：周邊固支、承受均布載荷的圓平板，最大彎曲應(yīng)力出現(xiàn)在板的四周，其值為：上述公式中的“—”代表圓板上表面的應(yīng)力，帶“＋”表示的是下表面的應(yīng)力。2023/3/2325QingdaoUniversityofScienceandTechnology二、彎曲應(yīng)力與薄膜應(yīng)力的比較與結(jié)論上面兩個(gè)式可以統(tǒng)一為：其中K為系數(shù)，對(duì)于周邊簡(jiǎn)支圓平板：對(duì)于周邊固支圓平板：為了與同直徑，同厚度的圓柱形殼體所產(chǎn)生的薄膜應(yīng)力進(jìn)行比較，將上式寫成：可見圓平板的應(yīng)力是圓柱體的倍，此值非常大。2023/3/2326QingdaoUniversityofScienceandTechnology三、邊界應(yīng)力的性質(zhì)邊緣應(yīng)力具有局限性和自限性兩個(gè)基本特性：（1）局限性—大多數(shù)都有明顯的衰減波特性，隨離開邊緣的距離增大，邊緣應(yīng)力迅速衰減。（2）自限性—彈性變形相互制約，一旦材料產(chǎn)