过程设备设计 - 图文 下载本文

球形封头:

锥形封头:

16.厚壁圆筒是如何定义的?厚壁圆筒力学分析模型与薄壁圆筒力学分析模型有何不同?

(1)定义:圆筒的外直径与内直径之比常大于1.2,属于厚壁圆筒 (2)不同:

17.对于承受内压的厚壁圆筒,描述圆筒上任意一点的主应力状态。包括:该点三个主应力的方向、主应力表达式、主应力沿壁厚方向的分布。

当仅有内压pi 时,po=0,有

针对仅受内压的厚壁圆筒应力分布,分析如下:

① σr 为压应力,σz与位置无关,在外载荷和筒体几何尺寸确定后,为定值。显然,σ?为第一主应力,σz 为第二主应力, σr 为第三主应力。

② 根据第一强度理论,有:σ1 =σ?≤[σ], 最大的σ1 在内壁面处( r=Ri ),因此内壁面为危险部位,屈服首先由内壁面开始。同理,如果根据第三强度理论, 有:σ1 - σ3=σ?- σr ≤[σ], 最大的σ1 - σ3仍然在内壁面处, 因此内壁面为危险部位。这里,第一强度理论和第三强度理论得出相同的危险部位位置。

③ σr 、σ?和σz 沿壁厚方向的分布是不均匀的,在内壁面处应力值较大,外壁面处应力值较小,表明筒体材料未得到充分利用。