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3章内压薄壁容器的应力化工机械与设备

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本文由紫竹浮萍贡献 ppt 文档可能在WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 第三章 内压薄壁容器的应力分析 3.1 回转壳体的应力分析 ——薄膜理论简介 薄膜理论简介 3.1.1 薄壁容器及其应力特点 化工容器和化工设备的外 壳,一般都属于薄壁回转壳 体: S / Di <0.1 或 D0 / Di ≤1.2 在介质压力作用下壳体壁 内存在环向应力 环向应力和 内存在环向应力和经(轴) 向应力。 向应力。 σ1 σ2 σ2 σ1 1 薄膜理论与有矩理论概念: 薄膜理论与有矩理论概念: 计算壳壁应力有如下理论: 计算壳壁应力有如下理论: 无矩理论, 薄膜理论。 (1)无矩理论,即薄膜理论。 假定壳壁如同薄膜一样, 假定壳壁如同薄膜一样,只承 受拉应力和压应力, 受拉应力和压应力,完全不能承 受弯矩和弯曲应力。 受弯矩和弯曲应力。壳壁内的应 薄膜应力。 力即为薄膜应力 力即为薄膜应力。 2 有矩理论。 (2)有矩理论。壳壁内存在除拉应力或压 应力外,还存在弯曲应力。 应力外,还存在弯曲应力。 在工程实际中, 在工程实际中,理想的薄壁壳体是不 存在的,因为即使壳壁很薄, 存在的,因为即使壳壁很薄,壳体中还 会或多或少地存在一些弯曲应力, 会或多或少地存在一些弯曲应力,所以 无矩理论有其近似性和局限性。 无矩理论有其近似性和局限性。由于弯 曲应力一般很小,如略去不计, 曲应力一般很小,如略去不计,其误差 仍在工程计算的允许范围内, 仍在工程计算的允许范围内,而计算方 法大大简化,所以工程计算中常采用无 法大大简化,所以工程计算中常采用无 矩理论。 矩理论 3 3.1.2 基本概念与基本假设 1. 基本概念 回转壳体 ——由直线或平 面曲线绕其同 平面内的固定 轴旋转3600 而 成 的壳体。 4 几 个 典 型 回转壳体 5 轴对 称 ——指 壳体的几 何 形 状 、 约 束 条 件和 所受外力都对 称 于回转轴。 与壳体内外表 面等 距 离 的曲面 母 线: 母 线: 6 法线: 法线 经线: 经线 纬 线(平形 圆 ) 纬 线(平形 圆 ): 7 8 返 回 9 2.基本假设: 基本假设: 基本假设 (1)小位 移 假设 小位 移 假设。壳体受压变 形 ,各 小位 移 假设 点位 移 都小于壁厚 。简化计算。 (2)直法线假设 直法线假设。沿厚度各点法向位 直法线假设 移均相同,即厚度不变。 不挤...

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