扁平绕带式容器的可靠性安全系数

应用基于概率统计理论的可靠性设计方法,对扁平绕带式容器的静强度进行统计分析.结果表明(1)扁平绕带式容器的实际静强度与理论预测值之比基本服从正态分布;(2)从分析静强度初始可靠度的角度,对扁平绕带式容器的安全系数进行分析研究,认为在屈服失效准则下可取安全系数ns≥1.50,在爆破失效准则下可取安全系数nb≥2.50.分析结果为编制以可靠性分析为基础的压力容器标准提供了依据.     

钢制薄壁内压容器静强度的初始可靠度与安全系数

应用基于概率统计理论的可靠性设计方法,从控制初始静强度最小可靠度的角度,对钢制薄壁内压容器静强度的安全系数进行了研究。分析认为在屈服失效准则下可取安全系数n,大于或等于1.55,在爆破失效准则下可取安全系数nb大于或等于2.35。     

基于模糊可靠度分析的球形容器试验压力系数

应用基于随机-模糊概率模型的可靠性设计理论与方法,从控制钢制薄壁内压球形容器爆破强度在压力试验和正常操作时最小模糊可靠度范围的角度,对其试验压力系数和安全系数进行了探索。结果表明:(1)基于模糊可靠度分析的抗拉安全系数nb可取≥1．80,屈服安全系数ns可取≥1．45;(2)球形容器试验压力系数的范围,在气压试验时可取1．08≤λ≤1．15,在液压试验时可取1．08≤λ≤1．29。     

基于信息熵的薄壁内压容器安全系数

基于钢制薄壁内压容器模糊静强度的信息熵分析,从控制其模糊静强度在正常操作与压力试验时可靠度的角度,探索安全系数、试验压力系数与超压限制系数的定量关系。研究表明：（1）从等可靠度的观点,可要求薄壁内压容器屈服强度的模糊可靠度在正常操作时不低于0．992656,在气压与液压试验时分别不低于0．96926与0．7881;爆破强度的模糊可靠度在正常操作时不低于0．9999999753,在气压与液压试验时分别不低于0．999998931与0．999990226。（2）薄壁内压圆筒屈服与抗拉安全系数应分别不小于1．45与1．80;薄壁内压球形容器屈服与抗拉安全系数应分别不小于1．40与1．90;扁平绕带式容器屈服与抗拉安全系数应分别不小于1．35与2．00。（3）薄壁内压容器试验压力系数应不小于1．00。在气压与液压试验时,薄壁内压圆筒试验压力系数应分别不大于1．16与1．28,薄壁内压球壳试验压力系数应分别不大于1．19与1．32,扁平绕带式容器试验压力系数应分别不大于1．16与1．30。（4）在气压与液压试验时,薄壁内压圆筒的超压限制系数在屈服失效准则下应分别不大于0．800与0．900,在爆破失效准则下应分别不大于0．683与0．712;薄壁内压球壳的超压限制系数在屈服失效准则下应分别不大于0．929与0．943,在爆破失效准则下应分别不大于0．640与0．675;扁平绕带式容器的超压限制系数在屈服失效准则下应分别不大于0．858与0．971,在爆破失效准则下应分别不大于0．612与0．654。     

薄壁球形容器静强度的可靠性设计

目前,球形容器是按规范和标准进行静强度(屈服强度和爆破强度)的常规设计、制造、检验和安全监察的。经长期实践证明,常规设计方法具有计算方便和安全可靠的特点。但是,常规设计未考虑设计变量的随机性,因此不知道所设计的球形容器静强度有多大的可靠度。为此,笔者在分析薄壁球形容器静强度和载荷分布规律的基础上,从确定球形容器静强度在不同工况应具有的最小可靠度入手,应用可靠性设计理论,得到了球形容器静强度的可靠性设计方法。1可靠性设计理论可靠性设计理论把球形容器静强度与载荷视作符合一定分布规律的随机变量,以控制静强度在不同…     

薄壁内压球形容器的安全系数与试验压力

确定钢制薄壁内压球形容器的安全系数与试验压力,是构建压力容器可靠性设计体系的基本内容。考虑容器静强度与载荷的不确定性,根据静强度在耐压试验和正常操作时的许用可靠度,建立了确定容器静强度安全系数与试验压力的方法。研究表明,对于钢制薄壁内压球形容器,屈服与抗拉安全系数应分别不小于1．45与1．90,试验压力系数在气压试验与液压试验时应分别不大于1．15与1．29。     

基于模糊可靠度分析的内压圆筒试验压力

应用基于随机-模糊概率模型的可靠性设计理论与方法,从控制钢制薄壁内压圆筒静强度在压力试验和正常操作时模糊可靠度范围的角度,对其试验压力系数和安全系数进行了探索。结果表明,①基于模糊可靠度分析的抗拉安全系数可取nb≥1.80,屈服安全系数可取ns≥1.45。②气压试验时,内压圆筒试验压力系数可取1.08≤λ≤1.15;液压试验时,可取1.08≤λ≤1.30。     

钢制压力容器试验压力的模糊可靠性理论

基于钢制内压容器静强度在最苛刻压力试验条件下的可靠度分析,建立了统一确定钢制压力容器试验压力的模糊可靠性理论。在不同失效准则下,从控制钢制压力容器静强度在压力试验和正常操作时可靠度范围的角度,对钢制压力容器静强度的可靠度、试验压力大小与安全系数的关系进行定量探索,讨论了试验压力超压系数的限制条件。结果表明,对试验压力的分析结论与有关标准的取值基本一致。     

钢制薄壁内压球形容器静强度的许用可靠度

确定钢制薄壁内压球形容器静强度的许用可靠度是创建压力容器可靠性设计理论与方法的基础内容之一。在静强度的分布参数为区间限定时,建立了钢制薄壁球形容器静强度许用可靠度的计算方法,并基于最苛刻耐压试验条件下容器静强度的可靠度研究,确定了球形容器屈服与爆破强度在耐压试验和正常操作时的许用可靠度范围。     

球形容器静强度概率分布研究

应用可靠性设计方法 ,对球形容器的静强度进行分析。结果表明 ,用中径公式预测球形容器的静强度基本符合正态分布。在 99%的置信度下 ,分析得到球形容器静强度的分布参数     

确定钢制压力容器试验压力的可靠性理论

基于钢制内压容器静强度在压力试验时的可靠度分析,建立了统一确定钢制压力容器试验压力的可靠性理论.认为钢制压力容器进行压力试验的目的有三个(1)使试验压力可能的最小值大于设计压力的可靠度不小于95%;(2)把试验压力可能的最大值控制在一定范围内,尽量让容器在试验时不出现不必要的事故,并把容器在试验时不出现事故的可靠度控制在允许的范围内,确保容器在试验时的安全性;(3)通过压力试验,预测性地把容器在正常操作时的可靠度控制在允许的范围内,确保容器操作时的安全性.在不同失效的准则下,对钢制压力容器静强度的可靠度、试验压力大小与安全系数的关系进行定量探索.结果表明,文中对试验压力系数的取值与我国的标准完全一致.     

高压球形封头强度设计

高压球形封头在内压力作用下处于三向应力状态 ,在弹性失效准则下按不同的强度理论可得到相应的强度计算公式。通过对 4种强度理论及中径公式的分析比较和实例验证 ,表明按中径公式设计的高压球形封头在进行水压试验时其内壁的应力有时会超过材料的屈服极限 ,使球壳出现屈服现象。提出了按中径公式设计高压球形封头不出现屈服现象的条件为 :对高合金钢pc≤0 2 6 2 [σ]tφ ,对碳钢和低合金钢pc≤ 0 347[σ]tφ。     

基于爆破失效准则的薄壁容器试验压力系数

应用基于概率统计理论的可靠性设计方法,根据爆破失效准则,在最苛刻的试验压力条件下,分析了按标准设计的薄壁内压容器可接受的爆破强度最小初始可靠度范围。从控制薄壁内压容器在不同工况下最小初始可靠度的角度,对其试验压力系数与安全系数进行了探索。     

基于信息熵的薄壁内压容器可靠度

基于信息熵中模糊性度量与随机性度量相等可实现模糊变量等效随机变量的原理,把钢制薄壁内压容器的静强度等效为随机静强度,讨论了按我国标准设计与制造的钢制薄壁内压容器模糊静强度在最苛刻压力试验条件下的可靠性.研究表明,在最苛刻的气压试验和液压试验条件下,钢制薄壁内压圆筒模糊屈服强度的模糊可靠度分别为0.969 26与0.788 1,模糊爆破强度的模糊可靠度分别为0.999 999 975 3与0.999 982 63;钢制薄壁内压球形容器模糊屈服强度的模糊可靠度分别为0.992 024与0.898 0,模糊爆破强度的模糊可靠度分别为0.999 998 931与0.999 878 7;扁平绕带式容器模糊屈服强度的模糊可靠度分别为0.992 656与0.929 22,模糊爆破强度的模糊可靠度分别为0.999 999 442与0.999 972 11.     

自增强容器最佳超应变数值分析

高压和超高压容器的失效形式可能为静强度失效和疲劳开裂失效 ,分别从静强度和疲劳强度 2方面对自增强容器的最佳超应变进行分析。以ri=2 1mm ,K =2 2 6 2的 4 3CrNi2MoVA厚壁圆筒为例 ,根据材质的实际本构关系 ,用弹塑性有限元方法分别求得了对应最高静强度和最长疲劳寿命时所需要的超应变度。对静强度 ,计算结果明显高于视材料为理想弹塑性的解析解所求结果。对于疲劳强度 ,10 0 %的超应变度将获得最长疲劳寿命 , ≥ 6 0 %时基本可达到理想自增强效果     

超高压圆筒试验压力的探讨

文章基于随机-模糊概率模型的可靠性设计理论与方法,从控制超高压圆筒爆破强度在耐压试验和正常操作时模糊可靠度范围的角度,对其试验压力和安全系数进行探索。结果表明:(1)可取爆破强度在耐压试验时的模糊可靠度为99.97091%~99.99992822%,在正常操作时的模糊可靠度范围为99.999%~99.999999864%;(2)基于模糊可靠度分析的抗拉安全系数可取nb大于等于2.50;(3)做耐压试验时,试验压力系数λ可取1.08~1.25。     

扁平绕带式容器静强度的概率分布

应用数理统计方法对扁平绕带式压力容器静强度概率分布规律与分布参数进行了探讨。结论为表明静强度实测值与预测值之比的随机变量符合正态分布;且在爆破与屈服失效准则下,得到随机变量分布参数取值。     

钢制内压容器静强度的初始可靠度分析

建立了钢制内压容器初始静强度和实际载荷的预测模型 ,分析认为初始静强度和实际载荷与其预测值之比 ,是符合正态分布的随机变量。应用可靠性设计方法 ,尝试从设计、制造、检验、验收、安全监察及安全操作等方面 ,分析它们的分布参数 ,把钢制内压容器设计公式的置信度、安全系数和容器静强度的初始可靠度定量联系起来。分析结果为编制以可靠性分析为基础的压力容规范提供了依据     

中径公式应用于厚壁圆筒设计的条件

厚壁圆筒在内压力作用下处于三向应力（ 轴向应力、环向应力和径向应力） 状态, 按不同的失效准则和强度条件有不同的设计公式。ＧＢ１５０ —１９９８《钢制压力容器》采用的是弹性失效准则, 规定对设计压力ｐ≤０－４［σ］ｔ且不超过３５ＭＰａ 的压力容器按中径公式进行设计。通过对弹性失效准则下４ 种强度理论、中径公式及厚壁圆筒实测值的比较和实例验证, 表明用中径公式设计的高合金钢厚壁圆筒, 在水压试验时其内壁的应力有时超过材料的屈服极限, 使容器出现屈服现象。由此提出按弹性失效准则将中径公式应用于厚壁圆筒设计的条件为设计压力ｐ≤０－３５４［σ］ｔ且不超过３５ＭＰａ。     

基于可靠性理论的套管失效风险评价方法

针对套管几何参数、力学性能和外载存在随机性的特点,对传统套管安全系数设计与评价方法不足之处进行了分析。根据结构可靠性理论,建立了套管抗外挤强度和抗内压强度的失效风险评价方法。采用Monte-Carlo随机抽样法,模拟出了套管强度的随机分布规律,得出了不同载荷条件下套管失效概率以及安全系数与套管失效概率之间的对应关系。研究表明,基于可靠性理论建立的套管失效风险评价方法,可对套管的安全可靠度进行定量评价。对于不同的套管类型和外载条件,安全系数相等,而失效概率并不相同。计算出的失效概率评价指标,可为传统安全系数的选取和外载条件不确定性情况下套管设计与评价提供依据。