单层自增强球壳的等强度设计

<正> 经过自增强处理的单层厚壁球形容器,具有壁内应力分布均匀、疲劳寿命长、弹性操作范围广、承载能力高、平均应力低等优点,现已在石化和冶金工业得到应用。1969年,美国曾对使用压力为105MPa(1050kgf/cm~2),直径为3050毫米,重达118吨的冷成型球壳进行了自增强处理。 在给定的工艺条件下,如何确定球壳的最佳自增强半径是迄今没有很好解决的一个问题。笔者在没有考虑温差应力的条件下,曾对球壳的最佳自增强半径进行过探讨。但是,温差应力对自增强容器疲劳寿命的影     

自增强压力容器的承载能力研究

通过分析超应变度、容器厚度(径比)等对残余应力及弹塑性交界面处应力的影响,研究了自增强压力容器的承载能力;揭示了影响自增强容器承载能力的各参数间的内在联系;比较了自增强与非自增强容器的承载能力,认为容器经自增强处理后,承载能力提高了1倍;找到了进行自增强处理时需防止反向屈服的径比界限以及某一径比下的最大允许超应变度和承载能力;得出了自增强容器的极限承载能力。研究结果为工程应用提供了理论依据。     

单层厚壁压力容器自增强分析

以第Ⅳ强度理论导出了单层厚壁容器自增强处理时最佳弹塑性交界面半径 R_c的简便解析式;通过实例分析,与仅控制周向应力的情形作了比较;为工程上提出了自增强容器的最大工作压力,并与未经自增强的容器进行了对比。     

球形容器的最佳自增强条件

<正> 经过自增强处理的单层球形容器已在石油化学工业得到应用。1969年,美国曾对工作压力1050 MPa,直径3050 mm,重达118吨的冷成型球形容器,进行了成功的自增强处理。但是,球形容器的自增强理论并不完善,在本文中,笔者讨论了单层球形容器的最佳自增强条件。一、自增强处理压力范围对于用理想材料制成的单层球形容器,按Tresca 屈服条件确定的自增强压力为     

自增强厚壁球壳的应力分析和最佳弹塑性界面半径

自增强厚壁圆筒在压力容器中已得到广泛的应用,其理论也已比较完善。自增强厚壁球壳的应用则较少,有些发达国家已经有部分生产,如1969年美国曾采用冷却成型法制造出一重达118吨,内径3050mm,工作压力为1050kgf/cm~2的超高压球形容器,就是按自增强原理设计的。自增强球形容器由于应用还不久,故国内对其应力分析的介绍也较少。本文根据弹塑性理论得出自增强球形容器的应力分析结果及其最佳弹塑性界面半径表达式。虽然该表     

单层自增强圆筒反向屈服限制条件的讨论

该文在考虑到包辛格效应的前提下,提出了自增强压力的控制范围,旨在防止自增强处理中由于较大的压缩应力带来的反向屈服造成容器承载能力的下降。     

广东省化工学会推荐给省科协的自然科学优秀学术论文介绍

广东省化工学会学术工作委员会通过对所属各专业委员会、地市学会上报论文认真评审后,推荐出二篇较优秀的论文参加今年省科协组织的广东省自然科学优秀论文的评奖。以下是两篇论文的摘要。1、《自增强容器残余应力在温度场中变化规律的研究》——华南工学院陈国理教授自增强容器(Autofrettage Vessel)是石油化工厂高压聚乙烯生产的主要设备型式,它能在2800～3200kgf/cm~2的超高压力下,保持安全的弹性工作,我国大庆和上海金山石油化工总厂都分别从西德与日本引进这种设备。容器经过自增强处理后,沿壁厚产生一残余应力分布,此残余应力的存在,大大提高了容器的弹性承载能力,这是     

热套圆筒最佳过盈量和自增强压力简捷计算

介绍了自增强双层热套容器在操作时内外筒体应力既满足等强度设计要求,又满足筒体最大当量应力水平为最低的优化设计条件的简捷计算方法,及其最佳过盈量和最佳自增强压力的理论解。通过对实例的计算对比,说明该方法适用于工程设计计算。     

自增强圆筒的最佳弹塑性半径

<正> 一、前言经过自增强处理的厚壁圆筒,内壁处于塑性状态,外壁处于弹性状态;具有应力分布均匀,平均应力低,承载能力大,弹性操作范围广,疲劳寿命高等优点,现已在石化工业上得到广泛应用。近年来,不少的科学工作者对厚壁圆筒的弹塑性半径进行了理论和实验的研究,由     

自增强高压圆筒的最小壁厚

承受内压的高压圆筒的壁厚,各国的规范有不同的计算方法,当用第三强度理论计算时(如美国ASME核容器规范),一般总是以内壁应力为应力判据,因为圆筒的内壁存在着最大的应力。但是,如果圆筒经过自增强处理,则     

自增强双层缩套容器的优化设计

本文采用Tresca屈服准则,以自增强双层缩套容器制造费用最低为优化目标,以满足容器的强度条件和自增强、缩套工艺不产生二次屈服为约束条件,采用惩罚函数法给出了内外筒壁厚、自增强处理压力和套合过盈量最优配置的计算方法,并结合一实例将计算结果与内筒不进行自增强的双层缩套容器和单层自增强容器进行了比较。     

自增强容器反向屈服限制条件的讨论

为了防止厚壁容器自增强处理后发生反向屈服，造成自增强效果下降，本文分析了包辛格效应对自增强容器反向屈服限制条件的影响。     

单层厚壁圆筒的最佳自增强半径

<正> 一、引 言 经过自增强处理的单层厚壁圆筒,具有应力水平低,疲劳寿命高的优点,现已在石化工业得到广泛应用。 在给定的工艺条件下,如何确定圆筒的最佳自增强半径,是目前尚没有很好解决的一个问题;近年来,不少压力容器工作者对此进行了研究,他们在不考虑温差应力(热应力)的条件下得到了一些结果,     

压力容器自增强压力探讨

自增强压力不仅直接关系到自增强处理时压力容器的塑性区深度及经自增强处理后容器的承载能力，而且影响到自增强工艺的实施。运用解析法与图解法并按第三强度理论对压力容器自增强处理时所施加的压力进行了研究，研究过程中得到了一些可供工程上应用的关系式与图表，并揭示了一些值得注意而有用的规律。这些公式、图表与各种变化规律，不仅可用作工程实践参考，还展示了自增强理论中各参数间的本质联系与变化规律及这些联系与规律形成的原因。     

自增强容器最大弹性许可载荷的最宜超应变度

以自增强圆筒容器在操作状态下符合弹性强度要求为前提并以承受最大弹性许可载荷为目标，导出了最宜超应变度的计算式。同时证明了对于径比Ｋ≤５的容器，该自增强条件能满足容器不发生反向屈服的要求。另外，通过实例的验算，并与文献［２］中提出的最佳化设计结果进行比较，证明了本文方法在工程设计上简捷可行。     

矩形截面容器实验研究与应力分析

矩形容器作为非回转型容器,其应力分布较回转型容器复杂,对一实际矩形容器进行应力测试实验,得到该容器不同部位的应力值,并通过国标给出的强度条件进行强度校核,同时将结果与新颁布的GB 150-2011中规定的矩形截面容器的应力计算公式的计算结果进行对比分析,为容器的优化设计提供指导.     

基于有限元的压力容器开孔接管区的应力分析及优化设计

采用有限元法研究开孔接管区域的应力分布规律,对危险区域进行应力强度评定。结果表明:开孔接管区域应力分布复杂,梯度变化明显;最大应力发生在筒体与接管连接区域的内侧且对称分布,是筒体失效的最危险区域。在保证压力容器安全运行的工况下,对容器的结构进行优化设计,分析计算得到容器的最优解,保证容器高效安全运行的同时降低制造成本。     

考虑材料强化效应的自增强厚壁圆筒应力分析

本文以材料幂指数强化模型为基础,对自增强厚壁圆筒进行了弹塑性应力分析,推导了自增强处理的最佳压力及最佳超应变度,同时给出了自增强处理不反向屈服的条件。     

对最佳自增强圆筒弹性失效与爆破失效准则的应用分析

本文在安全操作的前提下,进一步讨论、分析了以获得最佳自增强圆筒容器用材料较少为目标时,弹性失效准则与爆破失效准则的应用范围,以供设计时选择采用。     

超高压反应管最佳自增强半径的计算

该文从工程实用的角度出发,根据 Tresca 和 V.Mises 屈服准则,综合考虑开式和闭式超高压反应管的操作压力及操作时的管壁温差应力,以及材质应变硬化,包辛格尔效应、材质不均匀性对自增强的影响,按反应器具有最低操作应力水平的原则,对目前计算超高压管式反应器最佳自增强半径的理论公式进行了修正。经试验数据和工程实例验证,修正式的平均相对误差小于3%,可用于工程设计。