薄壁外压容器设计的图算法与解析公式法

对薄壁外压容器设计中的图算法与解析公式法进行了分析探讨,详细推导了外压容器设计中的图算法,并采用计算示例说明了应用图算法时应注意的问题。同时,根据工程设计中薄壁外压容器一般为短圆筒弹性失稳的特点,给出了薄壁外压容器设计的解析公式。解析公式的计算结果与图算法、SW6-4. 0计算得到的结果吻合较好,可以给广大设计人员提供便利。     

钢制外压薄壁容器失去稳定性的探讨

通过大量实测数据表明,钢制短圆筒壳体在受外压时失去稳定性是属于弹性失稳而不是塑性失稳,即薄膜应力不大于材料的比例极限时,应力与应变的关系遵守虎克定律,但容器失稳后将产生永久性塑性变形。作者认为,由于拉姆公式计算值与实测值相差25～36％,故工程上用其计算容器失稳临界压力的作法过于保守。     

外压容器圆筒的设计分析

本文针对外压容器设计中的情况，分析讨论了外压容器圆筒在使用中的失稳现象、外压圆筒计算长度的确定以及加强圈的设置等。     

薄壁圆筒形外压容器失稳图算法

本文引进割线弹性模量,利用文献〔1〕提出的薄壁外压圆筒形容器通用算图,解决了薄壁圆筒形外压容器在材料整个弹性阶段(包括比例和非比例弹性阶段)的失稳计算问题。本方法在材料的比例变形阶段与文献〔1〕相同;在材料的非比例变形阶段逼近准确值快,方向单一,计算方法程序化。     

外压薄壁容器加强圈的最佳间距

通过分析和公式推导，给出了外压薄壁容器加强圈最佳间距计算式。用该计算式对一台减压塔的加强圈进行了核算，并与原设计进行了对比。     

套管的挤压分析

采用弹塑性理论分析套管在外压作用下的应力和变形,所得公式适用于薄壁、中厚和厚壁套管,可以计算套管(圆管和椭圆管)的弹性极限外压、弹性失稳外压和弹塑性失稳外压.算例表明理论分析的结果与实验值吻合.特别是修正了文献1～7中所采用的压缩极限应力是拉伸极限应力1.1倍的假设.该理论分析为在复杂受载下套管的应力研究提供了基础.     

全尺寸外压挤毁试验“异常”结果分析

根据弹性失稳理论,套管实际外压挤毁强度不应超过理论上的计算弹性失稳外压,但在试验中发现,有些套管试样的全尺寸外压挤毁试验结果大于平均外径与壁厚计算的弹性失稳外压。分析了其中一个批次套管的材料力学性能和几何尺寸,并利用有限元方法进行了模拟研究,找出了外压挤毁试验"异常"结果的主要原因是套管最大外径位置附近的壁厚是同一横截面上的最大或较大值。研究结果为生产中提高套管的抗挤毁强度提供了指导。     

埋地卧式容器的设计计算

埋地卧式容器与地上卧式容器不同的是要承受土壤所施加的外压力。如果它被部分或全部置于地下水位以下,那么地下水对其有浮力作用。因此,在设计中这两个因素是不容忽视的。将埋地卧式容器的设计分为两种情况,当卧式容器本身承受内压时,可以将容器分别按照承受内压的卧式容器和承受外压的卧式容器分别进行设计计算;当卧式容器本身承受外压时,可以将容器自身的外压与土壤所施加的外压之和作为容器所承受的压力进行设计计算。同时介绍了埋地卧式容器的抗浮设计。     

大型真空球形容器的稳定性设计

通过使用非线性外压稳定性计算方法,对光球壳和球壳加筋结构的外压稳定性进行了对比研究,发现球壳加筋结构在真空球形容器抗外压失稳上有其独特的优点。将此设计思路应用于大型真空球形容器的设计,在保证外压稳定性的前提下,还可以较大幅度地降低球壳的壁厚,从而达到节约原材料、降低投资的目的。     

夹套容器筒体壁厚计算方法探讨

本文认为,夹套容器筒体壁厚设计一般均需考虑外压与轴向压力的共同作用。文中推荐了进行稳定校核的公式,并引入轴向压应力系数K以简化计算。