壓力容器設(shè)計(jì)中分析設(shè)計(jì)的應(yīng)用1

壓力容器設(shè)計(jì)中

分析設(shè)計(jì)的應(yīng)用全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)楊國(guó)義()第一頁(yè)，共六十四頁(yè)。一、本講座的目的了解壓力容器設(shè)計(jì)中在特殊情況下采用分析設(shè)計(jì)的必要性

1）常規(guī)設(shè)計(jì)已無(wú)法解決具體工程設(shè)計(jì)的問(wèn)題——超出常規(guī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)范圍；2）特殊結(jié)構(gòu)——無(wú)法在常規(guī)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)有效設(shè)計(jì)；1

23）開孔范圍超過(guò)GB150第8章的限制；4）GB150標(biāo)準(zhǔn)中1.4條的解決方案之一；5）已有成功使用經(jīng)驗(yàn)的疲勞容器的常規(guī)設(shè)計(jì)的疲勞分析補(bǔ)充。2.分析設(shè)計(jì)在壓力容器設(shè)計(jì)中所能解決的設(shè)計(jì)問(wèn)題1）作為與GB150常規(guī)設(shè)計(jì)并行的標(biāo)準(zhǔn)，具體設(shè)計(jì)均可選任一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)；2）適用范圍超出GB150標(biāo)準(zhǔn)，但在JB4732標(biāo)準(zhǔn)適用范圍內(nèi)的容器設(shè)計(jì)、制造檢驗(yàn)驗(yàn)收；3）常規(guī)設(shè)計(jì)的有效補(bǔ)充。3.如何利用分析設(shè)計(jì)解決壓力容器設(shè)計(jì)具體問(wèn)題第二頁(yè)，共六十四頁(yè)。3.如何利用分析設(shè)計(jì)解決壓力容器設(shè)計(jì)具體問(wèn)題1）依據(jù)JB4732標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)；2）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)總體采用GB150，局部采用分析設(shè)計(jì)——按常規(guī)設(shè)計(jì)管理,單位不需具有SAD設(shè)計(jì)資格，局部分析計(jì)算結(jié)果由分析者承擔(dān)責(zé)任，標(biāo)準(zhǔn)管理上要求經(jīng)全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)評(píng)定、認(rèn)可。第三頁(yè)，共六十四頁(yè)。二、常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)的內(nèi)涵兩種設(shè)計(jì)理念,材料與制造要求與相應(yīng)設(shè)計(jì)方法相適應(yīng)。1）常規(guī)設(shè)計(jì)——以GB150為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)總體上不因引起應(yīng)力的原因不同而對(duì)應(yīng)力的評(píng)判有所區(qū)別——將各種載荷引起的應(yīng)力統(tǒng)一對(duì)待。但個(gè)別局部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也引入分析設(shè)計(jì)的處理方法，如錐殼大小端的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中一般僅按總體應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，不考慮局部結(jié)構(gòu)應(yīng)力對(duì)強(qiáng)度的影響，對(duì)局部結(jié)構(gòu)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)或通過(guò)制造上的要求以保證結(jié)構(gòu)的安全性。該種設(shè)計(jì)是以長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為基礎(chǔ)的。設(shè)計(jì)特點(diǎn)是：簡(jiǎn)單，一般從設(shè)計(jì)載荷條件可直接求取強(qiáng)度尺寸。如：圓筒體及橢圓封頭設(shè)計(jì)等。2）分析設(shè)計(jì)——以JB4732為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，與GB150并行的一種設(shè)計(jì)方法。提供了以彈性應(yīng)力分析和塑性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)全部應(yīng)力狀況的全面掌握，根據(jù)引起應(yīng)力的原因不同，對(duì)應(yīng)力進(jìn)行分類，對(duì)不同的應(yīng)力分別采用極限設(shè)計(jì)和安定性的觀點(diǎn)或疲勞設(shè)計(jì)觀點(diǎn)進(jìn)行限制——實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計(jì)。第四頁(yè)，共六十四頁(yè)。三、常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)主要區(qū)別

GB150標(biāo)準(zhǔn)JB4732標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)壓力MPa0.1～350.1～100設(shè)計(jì)溫度按鋼材允許使用溫度（第4章許用應(yīng)力表）低于以鋼材蠕變控制其設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度的相應(yīng)溫度要求作疲勞分析的容器不適用適用外壓或真空容器真空度高于或等于0.02MPa真空度高于或等于0.02MPa1.標(biāo)準(zhǔn)適用范圍方面第五頁(yè)，共六十四頁(yè)。三、常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)主要區(qū)別2.理論基礎(chǔ)GB150標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)總體結(jié)構(gòu)一般以薄殼無(wú)力矩理論或薄板理論計(jì)算結(jié)構(gòu)應(yīng)力，采用第一強(qiáng)度理論計(jì)算結(jié)構(gòu)當(dāng)量強(qiáng)度。一般按總體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)。JB4732標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)總體結(jié)構(gòu)一般采用彈性力學(xué)的分析結(jié)果計(jì)算結(jié)構(gòu)應(yīng)力，采用第三強(qiáng)度理論計(jì)算結(jié)構(gòu)當(dāng)量強(qiáng)度。在按總體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)將強(qiáng)度設(shè)計(jì)放在局部不連續(xù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)上。應(yīng)力分析計(jì)算往往借助數(shù)值計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)，如有限元等。引入應(yīng)力分類的概念，根據(jù)引起應(yīng)力的原因和對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響性質(zhì)不同對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行分類。對(duì)不同類型的應(yīng)力限制標(biāo)準(zhǔn)不同。第六頁(yè)，共六十四頁(yè)。三、常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)主要區(qū)別3.失效準(zhǔn)則GB150標(biāo)準(zhǔn)：總體上采用彈性失效準(zhǔn)則，即結(jié)構(gòu)中有一點(diǎn)強(qiáng)度超過(guò)彈性范圍即判為失效。但不排除局部塑性失效準(zhǔn)則或彈塑性失效準(zhǔn)則的采用，如錐殼大小端的強(qiáng)度設(shè)計(jì)和球冠形封頭的強(qiáng)度設(shè)計(jì)——引入了分析設(shè)計(jì)的方法。JB4732標(biāo)準(zhǔn)：塑性失效準(zhǔn)則或彈塑性失效準(zhǔn)則。

第七頁(yè)，共六十四頁(yè)。三、常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)主要區(qū)別4.強(qiáng)度的許用極限GB150標(biāo)準(zhǔn)：許用應(yīng)力：取下列各值中的最小值。JB4732標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度**應(yīng)力強(qiáng)度:組合應(yīng)力基于第三強(qiáng)度理論的當(dāng)量強(qiáng)度。材料許用應(yīng)力碳素鋼、低合金鋼

高合金鋼第八頁(yè)，共六十四頁(yè)。三、常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)主要區(qū)別4.強(qiáng)度的許用極限JB4732標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度取下列各值中的最低值注：以上許用極限不包括螺栓材料,一般情況下，當(dāng)設(shè)計(jì)溫度不是足夠高時(shí)，許用應(yīng)力和設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度均決定于標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值，因此對(duì)同一種材料設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度值一般高于許用應(yīng)力值。由此引發(fā)對(duì)材料的具體要求上的不同第九頁(yè)，共六十四頁(yè)。三、常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)主要區(qū)別4.材料的技術(shù)要求存在差異相對(duì)于GB150標(biāo)準(zhǔn)JB4732標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料要求進(jìn)一步提高。

第十頁(yè)，共六十四頁(yè)。三、常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)主要區(qū)別4.制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收要求存在差異相對(duì)于GB150標(biāo)準(zhǔn)JB4732標(biāo)準(zhǔn)對(duì)制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收要求進(jìn)一步提高。第十一頁(yè)，共六十四頁(yè)。四、常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)壓力容器設(shè)計(jì)的過(guò)程1.常規(guī)設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程概述

實(shí)施一完整的常規(guī)設(shè)計(jì)一般過(guò)程如下：設(shè)計(jì)條件的提出載荷分析材料選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（參照以往類似結(jié)構(gòu)——一般只關(guān)注總體，不在局部上作過(guò)多細(xì)致設(shè)計(jì)）總體強(qiáng)度尺寸確定（用標(biāo)準(zhǔn)公式直接計(jì)算或?qū)Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核算，現(xiàn)在一般借助軟件實(shí)現(xiàn)）局部接管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度尺寸初定開孔補(bǔ)強(qiáng)等計(jì)算（或借助其它設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)）技術(shù)要求圖樣繪制設(shè)計(jì)文件整理。該種設(shè)計(jì)方法建立在大量成功設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，特別是局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。為保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求，材料、制造檢驗(yàn)驗(yàn)收要求必須加以滿足。

第十二頁(yè)，共六十四頁(yè)。四、常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)壓力容器設(shè)計(jì)的過(guò)程2.分析設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程概述

實(shí)施一完整的分析設(shè)計(jì)一般過(guò)程如下：分析設(shè)計(jì)條件的提出載荷分析材料選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體強(qiáng)度尺寸確定局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度尺寸初定分析模型構(gòu)建應(yīng)力分析強(qiáng)度評(píng)定（通過(guò)）技術(shù)說(shuō)明技術(shù)要求圖樣繪制設(shè)計(jì)文件整理。3.分析設(shè)計(jì)具體實(shí)施（局部例證）a)分析設(shè)計(jì)條件的提出一般由工藝專業(yè)提出——一般主要包括以下項(xiàng)目：工作壓力（最高工作壓力、最低工作壓力）、最高工作溫度（或最低工作溫度）、介質(zhì)（腐蝕性、密度等）、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖、設(shè)備建造地點(diǎn)（地震加速度、風(fēng)壓、雪壓）附加說(shuō)明。球罐例證一，例證二第十三頁(yè)，共六十四頁(yè)。3.分析設(shè)計(jì)具體實(shí)施（局部例證）載荷分析針對(duì)具體分析設(shè)計(jì)的設(shè)備確定需考慮的載荷，在載荷的計(jì)及中應(yīng)關(guān)注如何將相應(yīng)載荷應(yīng)用于應(yīng)力分析。對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀況影響甚微的載荷可忽略（根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)判斷）。如球罐整體應(yīng)力分析考慮的載荷；接管分析考慮的載荷。大型臥罐整體分析考慮的載荷小型臥罐考慮的載荷，有時(shí)甚至需考慮動(dòng)載荷（如吊裝）。材料選擇應(yīng)考慮操作條件，介質(zhì)特性，制造加工工藝性能，焊接性能，經(jīng)濟(jì)合理性等——綜合成本。考慮韌性、材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是否與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定方法相適應(yīng)—理想彈塑性材料。如受疲勞載荷情況，應(yīng)考慮采用抗疲勞性能優(yōu)良的材料——對(duì)比疲勞曲線。特殊情況——總項(xiàng)目承包中有時(shí)已規(guī)定材料。第十四頁(yè)，共六十四頁(yè)。3.分析設(shè)計(jì)具體實(shí)施（局部例證）c)材料選擇1）設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度的確定：對(duì)一次應(yīng)力強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度，取計(jì)算溫度下的值—一般對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)溫度；對(duì)二次應(yīng)力強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度取操作溫度下的值。2）疲勞曲線的選定—根據(jù)材料選定3）材料物理性能數(shù)據(jù)確定：彈性模量、泊松比、線脹系數(shù)、密度等

第十五頁(yè)，共六十四頁(yè)。3.分析設(shè)計(jì)具體實(shí)施（局部例證）d)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在應(yīng)力分析中至關(guān)重要——直接影響設(shè)計(jì)質(zhì)量與成本?？傮w結(jié)構(gòu)一般已由工藝確定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要對(duì)象為焊接接頭或接管結(jié)構(gòu)。A類接頭：應(yīng)為全熔透的雙面焊或單面焊雙面成形技術(shù)所焊成的全熔透的焊接接頭。若有墊板，焊后應(yīng)拆除?！?型接頭B類接頭：應(yīng)為1型接頭或帶墊板的單面焊對(duì)接接頭——2型接頭C類接頭：應(yīng)為1型接頭或完全熔透的角接接頭當(dāng)用于盛裝毒性程度為極度的危害介質(zhì)時(shí)，焊接接頭另有特殊限制——附錄H1.3。JB4732附錄H的要求，一般是針對(duì)完全采用標(biāo)準(zhǔn)中提供的方法來(lái)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)的情形—在結(jié)構(gòu)上需加以保證。如應(yīng)力分析評(píng)定基于特定的數(shù)值計(jì)算模型（有限元法等）給出，結(jié)構(gòu)滿足分析模型即可，可不受該附錄限制。

第十六頁(yè)，共六十四頁(yè)。3.分析設(shè)計(jì)具體實(shí)施（局部例證）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)接管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)接管造成了總體結(jié)構(gòu)的不連續(xù)——引發(fā)二次應(yīng)力，減小構(gòu)件間約束能起到降低二次應(yīng)力的效果——?jiǎng)偠缺M量平衡分配。接管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅考慮到受力效果，亦應(yīng)考慮到制造加工成本。如筒體接管鍛件結(jié)構(gòu)

斜接管結(jié)構(gòu)對(duì)疲勞容器，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少應(yīng)力集中—結(jié)構(gòu)圓滑過(guò)渡。減少局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)。幾種典型結(jié)構(gòu)舉例分析：1）球罐人孔鍛件結(jié)構(gòu)與人孔新型結(jié)構(gòu)2）典型夾套容器結(jié)構(gòu)

碟形封頭接管結(jié)構(gòu)3）另一種夾套結(jié)構(gòu)

錐殼接管結(jié)構(gòu)4）球形封頭接管結(jié)構(gòu)

立式圈座結(jié)構(gòu)5）斜接管整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)；6）換熱器結(jié)構(gòu)17）換熱器結(jié)構(gòu)2第十七頁(yè)，共六十四頁(yè)。e)總體強(qiáng)度尺寸確定類似于GB150的總體厚度計(jì)算方法，只是許用應(yīng)力改為材料設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度——針對(duì)總體薄膜應(yīng)力強(qiáng)度，通過(guò)第三強(qiáng)度理論，求取相當(dāng)應(yīng)力建立公式。具體計(jì)算按JB4732第7章1）公式應(yīng)用范圍更加廣泛，既給出了Pc<0.4kSm的公式，又給出了Pc>0.4kSm的公式，同時(shí)可以考慮經(jīng)向薄膜力的作用。2）對(duì)于承受外壓的回轉(zhuǎn)殼，在穩(wěn)定性計(jì)算方面和GB150相同。f)局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度尺寸初定局部結(jié)構(gòu)主要包括：接管與殼體相接局部結(jié)構(gòu)和殼體間相接結(jié)構(gòu)。確定方法：（1）參照標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)（2）參照以往經(jīng)驗(yàn)確定外形尺寸（3）借助于分析手段確定第十八頁(yè)，共六十四頁(yè)。f)局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度尺寸初定此處的局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度只是一初定尺寸，最終尺寸需經(jīng)應(yīng)力分析并評(píng)定后確定，尺寸可能向兩個(gè)方向調(diào)整或更改局部結(jié)構(gòu)。g)分析模型構(gòu)建與應(yīng)力分析此兩項(xiàng)內(nèi)容是應(yīng)力分析設(shè)計(jì)中的要求理論基礎(chǔ)較為扎實(shí)的部分也是難點(diǎn)之一。（1）分析模型構(gòu)建一定要真實(shí)反映被分析結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力狀態(tài)，主要涉及到邊界條件的處理一定要正確。此處的分析模型并非專指有限元等數(shù)值計(jì)算方法的分析模型，解析法，試驗(yàn)應(yīng)力分析也有相適應(yīng)的分析模型。

舉例1舉例2舉例3舉例4舉例5舉例6舉例7（2）應(yīng)力分析的手段包括：解析法數(shù)值計(jì)算方法試驗(yàn)應(yīng)力分析，其中數(shù)值計(jì)算方法中有限元法應(yīng)用最多。采用有限元法選擇單元至關(guān)重要。幾種重要應(yīng)用最多的單元：plane82、shell63、shell93、solid45、solid95、solid185、solid70(溫度單元8節(jié)點(diǎn))、solid90(溫度單元20節(jié)點(diǎn))第十九頁(yè)，共六十四頁(yè)。g)分析模型構(gòu)建與應(yīng)力分析在應(yīng)力分析設(shè)計(jì)中，對(duì)不同類型的應(yīng)力所得的應(yīng)力強(qiáng)度，分別采用極限設(shè)計(jì)和安定性的觀點(diǎn)予以評(píng)定，在此實(shí)質(zhì)上是允許應(yīng)力超過(guò)屈服強(qiáng)度的。極限設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)是結(jié)構(gòu)一點(diǎn)進(jìn)入屈服后結(jié)構(gòu)仍然具有承載能力，直至整個(gè)截面或局部區(qū)域進(jìn)入屈服，結(jié)構(gòu)才達(dá)到承載極限。安定性的概念是允許結(jié)構(gòu)在承受第一次加載循環(huán)時(shí)產(chǎn)生一定量的塑性變形，但在以后的加載過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生累加的塑性變形。由此，分析設(shè)計(jì)的結(jié)果評(píng)定是允許結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性狀態(tài)的評(píng)定，因此實(shí)質(zhì)上評(píng)定是采用應(yīng)變進(jìn)行控制的。但在實(shí)際結(jié)果評(píng)定中均將相應(yīng)的應(yīng)變轉(zhuǎn)換為當(dāng)量的虛擬應(yīng)力來(lái)加以限制。這樣在實(shí)際應(yīng)力分析中，就可假設(shè)結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)來(lái)處理問(wèn)題了。因此一般應(yīng)力分析按彈性分析處理即可——實(shí)質(zhì)上是應(yīng)變控制。特殊情況下，可引入塑性極限分析。此時(shí)對(duì)安定性有附加要求。第二十頁(yè)，共六十四頁(yè)。（3）分析結(jié)果處理—線性化、應(yīng)力分類線性化—沿分析路徑通過(guò)積分處理找出沿路徑的均勻分布應(yīng)力成分、線性變化成分及非線性變化成分。路徑的設(shè)定原則：選定的認(rèn)為需要的應(yīng)力分析結(jié)果評(píng)定部位中沿厚度最短方向設(shè)定路徑沿路徑線性化結(jié)果的應(yīng)力屬何種類別根據(jù)引起應(yīng)力的原因和具體分析結(jié)構(gòu)部位由分析者判斷確定。具體可參照J(rèn)B4732-95表4-1，表5-3。第二十一頁(yè)，共六十四頁(yè)。（3）分析結(jié)果處理—線性化、應(yīng)力分類幾種典型結(jié)構(gòu)處應(yīng)力線性化后的應(yīng)力分類原則開孔接管與殼體相接部位——假設(shè)只承受內(nèi)壓線性化后的薄膜成分盡管具有二次應(yīng)力的性質(zhì)，仍按一次局部薄膜應(yīng)力對(duì)待。膜+彎成分按一次+二次應(yīng)力對(duì)待。峰值成分只在疲勞情況考慮第二十二頁(yè)，共六十四頁(yè)。（3）分析結(jié)果處理—線性化、應(yīng)力分類幾種典型結(jié)構(gòu)處應(yīng)力線性化后的應(yīng)力分類原則2）錐殼結(jié)構(gòu)——假設(shè)只承受內(nèi)壓錐殼小端線性化后的薄膜成分按一次局部薄膜應(yīng)力對(duì)待，但應(yīng)力強(qiáng)度的限制值為1.1Sm。膜+彎成分按一次+二次應(yīng)力對(duì)待。錐殼大端線性化后認(rèn)為沒有一次成分，膜+彎成分按一次+二次應(yīng)力對(duì)待。第二十三頁(yè)，共六十四頁(yè)。h)強(qiáng)度評(píng)定（1）不考慮疲勞工況評(píng)定方法：按JB4732標(biāo)準(zhǔn)表5—1和5.3條的要求進(jìn)行評(píng)定：即：一次總體薄膜應(yīng)力強(qiáng)度SI的許用極限為KSm一次局部薄膜應(yīng)力強(qiáng)度SII的許用極限為1.5KSm一次薄膜加一次彎曲應(yīng)力強(qiáng)度SIII的許用極限為1.5KSm一次加二次應(yīng)力強(qiáng)度SIV的許用極限為3Sm不考慮峰值應(yīng)力的影響。對(duì)具體實(shí)際結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分類是難點(diǎn)—至今無(wú)公認(rèn)的對(duì)各種結(jié)構(gòu)情況下的應(yīng)力分類方法。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)由分析者判斷處理。ANSYS程序后處理給出的分類方法只是分出薄膜成分—沿壁厚均勻分布的部分、彎曲成分—沿壁厚線性分布的部分和峰值成分—非線性部分。非線性部分并非一定是峰值應(yīng)力——有時(shí)會(huì)導(dǎo)致非保守結(jié)果。第二十四頁(yè)，共六十四頁(yè)。h)強(qiáng)度評(píng)定關(guān)于壓力試驗(yàn)工況的強(qiáng)度評(píng)定如結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算壓力下的工況已評(píng)定通過(guò)，再用1.25倍或1.15倍的載荷組合系數(shù)對(duì)壓力試驗(yàn)工況進(jìn)行評(píng)定已無(wú)意義。此時(shí)如容器任何點(diǎn)上的壓力（包括靜壓頭）只在超過(guò)規(guī)定試驗(yàn)壓力的6%時(shí)，才需進(jìn)行以下評(píng)定。（1）SI小于等于0.9ReL或0.8ReL

（2）當(dāng)SI小于等于0.67ReL時(shí)SII小于等于1.35ReL當(dāng)SI小于等于0.9ReL且大于0.67ReL時(shí)SII小于等于2.15ReL-1.2SI**結(jié)果評(píng)定中評(píng)定部位應(yīng)滿足三個(gè)主應(yīng)力代數(shù)和不得超過(guò)4Sm**塑性極限分析：若采用塑性極限分析方法，滿足計(jì)算載荷小于塑性極限載荷即可。不需遵循上述評(píng)定要求。塑性極限方法：常用有限元方法—ANSYS可實(shí)現(xiàn)。第二十五頁(yè)，共六十四頁(yè)。h)強(qiáng)度評(píng)定（1）不考慮疲勞工況一次結(jié)構(gòu)法通過(guò)將對(duì)應(yīng)的二次結(jié)構(gòu)約束打開而求出對(duì)應(yīng)的一次應(yīng)力，將帶有約束的原二次結(jié)構(gòu)分析結(jié)果減去一次結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果即可分出二次應(yīng)力。此種方法有效但分析效率較低。

舉例1舉例2

兩種典型結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析結(jié)果應(yīng)力分類及結(jié)果評(píng)定（2）疲勞工況需進(jìn)行疲勞分析的結(jié)構(gòu)，首先在強(qiáng)度上應(yīng)滿足前述對(duì)一次應(yīng)力的評(píng)定要求。疲勞評(píng)定時(shí)對(duì)多壓力情況交變載荷應(yīng)注意載荷工況的考慮順序——盡量按不同疲勞事件考慮。JB4732疲勞分析未考慮腐蝕的影響。（3）未通過(guò)強(qiáng)度及疲勞評(píng)定的處理局部結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整第二十六頁(yè)，共六十四頁(yè)。i)技術(shù)說(shuō)明與技術(shù)要求（1）技術(shù)說(shuō)明應(yīng)包含的內(nèi)容分析中對(duì)結(jié)構(gòu)局部處理引發(fā)對(duì)制造檢驗(yàn)驗(yàn)收的要求。分析中所取的腐蝕余量分析模型中局部尺寸的確定，如倒角等分析模型中對(duì)焊縫熔透的要求。

舉例1舉例2

（2）技術(shù)要求技術(shù)說(shuō)明的內(nèi)容要體現(xiàn)在圖樣技術(shù)要求中。技術(shù)要求盡量詳實(shí)具體，不能太籠統(tǒng)。一般包括的內(nèi)容：遵循的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、無(wú)損檢測(cè)要求、壓力試驗(yàn)和氣密試驗(yàn)要求、原材料要求、制造上的要求、表面質(zhì)量要求、焊接材料要求等。第二十七頁(yè)，共六十四頁(yè)。j)圖樣繪制與設(shè)計(jì)文件整理將具體分析評(píng)定通過(guò)后的結(jié)構(gòu)參數(shù)繪制成工程圖，同時(shí)將具體技術(shù)要求寫入。設(shè)計(jì)文件包括圖樣和分析報(bào)告或計(jì)算書，應(yīng)由具有相應(yīng)資格的人員簽署。

第二十八頁(yè)，共六十四頁(yè)。四、常規(guī)設(shè)計(jì)中可以局部采用應(yīng)力分析設(shè)計(jì)的情況局部結(jié)構(gòu)超出GB150設(shè)計(jì)范圍、無(wú)法按常規(guī)設(shè)計(jì)確定結(jié)構(gòu)尺寸的情況或?qū)ΜF(xiàn)有設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)持有懷疑的情形。但對(duì)法蘭等慎用。如大開孔、特殊結(jié)構(gòu)、超標(biāo)結(jié)構(gòu)等。具有成功使用經(jīng)驗(yàn)的受疲勞載荷作用的按JB47323.10條不能免除疲勞分析的容器，可采用按分析設(shè)計(jì)補(bǔ)充相應(yīng)疲勞分析報(bào)告，由全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)審查后，按常規(guī)容器設(shè)計(jì)對(duì)待的方式處理。員及單位資格不做要求，但分析者承擔(dān)責(zé)任。（容規(guī)40條）*需經(jīng)全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)評(píng)定認(rèn)可—履行手續(xù)。

示例1

第二十九頁(yè)，共六十四頁(yè)。五、常規(guī)設(shè)計(jì)中如何實(shí)現(xiàn)局部應(yīng)力分析設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)程序及方法基本同分析設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，如結(jié)構(gòu)分析，應(yīng)力分析及具體評(píng)定等。以下幾點(diǎn)應(yīng)予遵循：1.分析及評(píng)定方法按JB4732；2.設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度按GB150相應(yīng)許用應(yīng)力取；3.對(duì)應(yīng)制造檢驗(yàn)驗(yàn)收要求應(yīng)符合JB4732規(guī)定。

*需經(jīng)全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)評(píng)定認(rèn)可—履行手續(xù)。

第三十頁(yè)，共六十四頁(yè)。第三十一頁(yè)，共六十四頁(yè)。

1．工程地理位置及環(huán)境地理位置：巴基斯坦地理環(huán)境：（1）極端最大風(fēng)速：40m/s;（2）極端最高溫度：50℃，極端最低溫度：5℃；（3）地震設(shè)防烈度：0.2g(8度)（4）場(chǎng)地土類別：II類