外压圆筒临界失稳压力的概率分布

应用数理统计方法对钢制薄壁外压圆筒的临界失稳压力进行分析 ,得到如下结论 :①在显著度为 5 %时 ,描述临界失稳压力实测值与预测值之比的随机变量符合正态分布。②在置信度为99%时 ,该随机变量分布参数为 ,均值 μr=0 .95 79,标准差Sr=0 .110 9,变异系数Cr=0 .115 8。     

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。     

组合周向应力计算自增强直径

单层厚壁圆筒在内压力作用下,周向应力为最大,以组合周向应力取最小值进行自增强直径的计算,可直观地反映出厚壁圆筒应力分布随自增强直径的变化,从而确定最佳自增强直径。     

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.     

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     

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。     

基于失稳失效准则的外压薄壁圆筒试验压力

在信息不完整或缺乏足够数据的情况下,给出可靠度的界限或范围要比给出一确定单值具有更高的可信度.在分布参数为区间界限限定时,应用基于随机-模糊概率模型的可靠性设计理论与方法,从控制钢制外压薄壁圆筒临界失稳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稳定系数进行了探索.结果表明,在最苛刻的气压与液压试验条件下,钢制外压薄壁圆筒临界失稳强度的模糊可靠度,气压试验时为99.970 91%～99.999 928 22%,液压试验时为99.841 1%～99.918 36%,正常操作时为99.999 928 22%～99.999 999 864%.基于模糊可靠度分析的稳定系数可取m≥2.60.试验压力系数λ在气压试验时可取1.08≤λ≤1.16,在液压试验时可取1.08≤λ≤1.61.     

受内压厚壁圆筒和厚壁方筒的应力分布

作者在建立了内压下厚壁圆筒的弹塑性应力公式之后,介绍了圆筒的残余应力实验研究和带圆孔的厚壁方筒的有限元计算结果,同时还指出了厚壁圆筒与厚壁方筒在应力分布方面的差别。     

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。     

基于ABAQUS的双金属复合材料密封结构承压性能研究

分析表面堆焊耐蚀合金的高压厚壁圆筒承压能力,难以采用经典的厚壁圆筒理论进行求解。基于ABAQUS有限元分析软件,使用双线性弹塑性材料模型和Cohesive接触模型联合模拟,可得到厚壁圆筒截面的应力分布、结合面接触-分离应力分布、卸载后的残余变形等。以隔水管节流和压井管线插接接头为例,进行承压性能分析。分析结果表明,考虑材料塑性行为能够提升结构的设计耐压能力; 卸载后材料的永久变形的量化结果有助于密封面配合尺寸设计; Cohesive模型能够有效模拟结合面应力传递情况。     

线性强化材料厚壁圆筒统一自增强分析

运用统一强度理论对承受内压且拉压屈服强度不同的线性强化材料的厚壁圆筒进行了自增强分析,得到了适用于多种材料的厚壁圆筒弹性区与塑性区中的应力分布、残余应力分布及合成应力分布的统一解析式,并根据厚壁圆筒的安定性条件和合成应力分布分析得出了最佳弹塑性半径和最佳自增强内压的统一解析解。运用统一强度理论可以给出符合多种材料特性的合理解。     

钢制压力容器焊接接头系数浅析

1.内压圆筒 对于内压圆筒,按照GB150中圆筒的厚度计算公式(即中径公式)为:式中:Pc--圆筒的设计压力,MPa; Dl--圆筒的内直径,mm; [σ]t--材料在设计温度下的许用应力,MPa; φ--焊接接头系数。 从上式得知,当圆筒的设计压力、内径及材料     

拉压屈服强度不同材料厚壁圆筒的自增强研究

本文运用莫尔屈服准则对承受内压的拉压屈服强度不同材料的厚壁圆筒进行了自增强分析 ,得到了依赖于材料拉压比的厚壁圆筒弹性区与塑性区中的应力分布 ,残余应力分布及合成应力分布。分析结果表明 ,材料拉压屈服强度的不同对结构的自增强有一定的影响。考虑到材料具有拉压强度不同的观点 ,本文的分析结果具有一般性     

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。     

有强化材料闭式厚壁圆筒的弹塑性解析分析

采用应力解法,导出了有强化材料闭式厚壁圆筒满足全量理论和VonMises屈服准则的弹塑性应力、应变和位移分量的一般解析表达式,其为厚壁圆筒的塑性失效设计提供了新的理论依据。     

基于双剪强度准则的拉压异性材料厚壁圆筒的极限分析

本文运用双剪强度屈服准则对承受内压的拉压屈服强度不同材料厚壁圆筒进行了极限分析,得到了依赖于材料拉压比的弹性极限载荷和塑性极限载荷公式,分析结果表明,材料拉压屈服强度的不同对结构承载能力有一定的影响,所得到的极限载荷公式可供设计人员参考。     

薄壁内压圆筒静强度的可靠性设计

针对目前内压圆筒静强度常规设计中未考虑设计变量的随机性, 没有把圆筒可靠度与安全系数及有关影响因素定量联系起来的不足, 在分析内压圆筒常规设计标准和规范, 寻找有关设计变量的分布规律和分布参数的基础上, 从确定内压圆筒静强度在不同工况下应具有的最小可靠度入手, 应用可靠性设计理论, 得到了内压圆筒静强度的可靠性设计方法。实例计算表明: 用可靠性设计方法得到的内压圆筒壁厚, 比常规设计方法确定的圆筒壁厚减小约 20%。     

防爆膜材料的塑性对爆破压力精度影响

在防爆膜厚度等条件一致时 ,材料的强度固然决定了爆破压力的大小 ,但其塑性却决定着爆破压力的精度。运用材料力学的原理 ,通过应力应变关系的公式推导 ,得到防爆膜材料的塑性与爆破压力精度的关系。     

基于可靠性方法的储层钻井坍塌压力分析

结合可靠性方法及Hoek-Brown准则,推导出了煤层钻井坍塌压力的可靠度计算公式,选取了控制煤层井壁坍塌的随机变量,并采用室内实验方法确定随机变量的Weibull分布类型。以沁水盆地ZP-01井为例,分析了坍塌压力可靠度结果与Hoek-Brown准则定值法结果和Mohr-Coulomb准则定值法结果的差别,讨论了坍塌压力可靠度结果与随机变量个数及变异系数的关系。结果表明,ZP-01井坍塌压力的可靠度结果分别较Hoek-Brown准则定值法结果和Mohr-Coulomb准则定值法结果提高2.77%和4.82%;可靠度结果与随机变量变异系数呈非线性正相关关系;随机变量个数减少,可靠度预测结果略有减小。定值法相对偏小的坍塌压力预测结果使得ZP-01井551.45~552 m煤层段发生井壁坍塌,而可靠度预测结果大于定值法,这表明可靠度方法可以进一步提高煤层坍塌压力的预测精度。     

压力试验时薄壁球形容器模糊静强度的可靠度

应用模糊可靠性设计理论,研究了最苛刻的气压与液压试验条件下钢制薄壁球形容器静强度的模糊可靠度范围。结果表明：①初始屈服强度在气压试验时的模糊可靠度范围为R_(s1)=98.60%～99.820%,在液压试验时为R_(s2)=92.763%～96.958%。②气压试验时初始爆破强度的模糊可靠度范围为R_(b1)= 99.990%～99.999999%,液压试验时的模糊可靠度为R_(b2)=99.877%～99.99910%。文中结论为压力容器的模糊可靠性设计从理论走向实用提供了参考依据。