过程设备设计 - 图文

进行设计。

34.通过查阅资料(图书馆网页上的资料或互联网上的资料),找出承受外压(包括周向外压、轴向外压)圆筒发生失稳时,其外形失稳形状照片。 凸(艹皿艹 )

35.查阅资料文献,举例说明轴向外压圆筒的失稳核算过程。 凸(艹皿艹 )

36.查阅资料文献,说明外压圆筒设计参数中,安全系数m取值为3的原因。 凸(艹皿艹 )

37.举例说明,压力容器结构上哪些部位会存在局部载荷,为什么会存在局部载荷。

压力容器材料或结构不连续处,如截面尺寸、几何形状突变的区域、两种不同材料的连接处等,如支座、托架、吊耳和接管等。 除受到介质压力作用外,过程设备还承受通过接管或其他附件传递来的局部载荷,如设备的自重、物料的重量、管道及附件的重量、支座的约束反力、温度变化引起的载荷等。

38.为什么不能应用无力矩理论对存在局部载荷的压力容器进行应力分析?

无力矩理论是对旋转薄壳而言,其应用必须同时符合以下条件: 1.壳体见曲面必须连续,不存在曲率或厚度突变; 2.外载荷必须连续,不存在外力矩或集中载荷; 3.壳体边界必须自由,不存在支撑或约束。

以上如有一条不满足,壳体相应部分的内力矩将起显著作用,而不能忽略,此时就应按有力矩理论进行应力分析。

局部应力不仅与载荷大小有关,而且与载荷作用处的局部结构形状和尺寸密切相关,很难甚至无法对其进行精确的理论分析,在大多数情况下,必须依靠有限元、边界元的数值计算方法和实验应力测试方法,以数值解或(和)实测值为基础,整理,归纳出经验公式和图表,供设计计算式使用。由于几何形状和尺寸的突变,受内压壳体与接管连接处附近的局部范围内会产生较高的不连续应力。

39.对于承受单向拉伸的平板开小孔问题,画出孔边缘周向应力应力分布图,说明应力集中现象。

(a) r=a时σ?沿孔边的分布

(b) 在水平和垂直方向σ?, σr分布趋势 在r=a,

?????时,有最大拉应力???3q,显然应力集中系数为3。应

力集中具有明显的局部性,远离小孔应力集中迅速衰减。

取带小孔平板的1/4作为有限元分析模型,在单向拉伸条件下,计算得到板内x方向的应力分布云图。可见,小孔顶端最大x方向应力为单向拉伸力的3倍。

40.为了降低压力容器局部载荷引起的局部应力,在结构设计上可以采取哪些措施?

① 减少两连接件的刚度差; ② 尽量采用圆弧过渡; ③ 局部区域补强; ④ 选择合适的开孔方位。

41.对于容器上的开孔接管结构,查阅文献资料简述开孔接管处结构

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