压力容器总复习思考题

简答题 1、 压力容器失效形式有几种？（书 P109-110） Re: 压力容器实效形式有四种： （1） 强度失效：因为材料屈服或断裂引起的失效。 （2） 刚度失效：容器发生弹性变形，导致运输、安装困难或丧失正常工作能力 （3） 稳定失效（失稳失效）：容器在载荷作用下突然失去其原有的规则几何形状引起的失效。 （4） 泄漏失效：由于泄漏超过了运行的泄漏量引起的失效。 （5） 2、 薄壁容器＆厚壁容器如何划分？其强度设计的理论基础是什么？有何区别？ Re：容器的外径（Do）与其内径（Di）之比 K= Do/ Di≤1.2，为薄壁容器，反之为厚壁容器。 薄壁容器：强度设计的理论基础：回转薄壳的无力矩理论，采用直法线假定；由此计算的应力都是沿壁厚均匀分布的薄膜应力，且忽略了垂直于容器壁面的径向应力，是一种近似计算方法，但可控制在工程允许的误差范围内。 厚壁容器：强度计算的理论基础是弹性力学应力分析导出的拉美公式。为三向应力。其中周向应力沿壁厚为非线形分布，承 受 内压时 ，内壁应力的绝 对 值 最 大 ，外壁最 小 。但轴向应力沿壁厚均匀封 闭 。拉美公式展 示 的是厚壁筒 中的应力较 好 地 与实际 情 况 符 合 ，反映 了应力的客 观 分布规律 。它 既 适 合 厚壁容器，也 适 用于薄壁容器。 内压作用下的容器，有由薄膜理论计算的周向薄膜应力较 由拉美公式算出的内壁最 大周向应力低 ，其误差随 k 值 增 大 而 增 加 。当 K＝ 1.5 时 ，以 内径为基础按 薄膜理论计算的周向应力较 拉美公式计算的内壁周向应力低23％ 。当 以 中径为基础时 ，按 薄膜理论计算的周向应力只 比拉美公式计算的内壁周向应力低3.8％ 。对 于一般 压力容器，此误差是在允许范围内。为此 GB150 中将 内压圆 筒 的计算公式采用了以 内径为基础的薄膜理论公式。其适 用条 件 即 为K≤1.5，此条 件 等 同 于[ ]ϕσ tcp4.0≤（公式在书 P122） 3、 根 据 回转薄壳的无力矩理论，轴 对 称 载荷作用下，壳体 任 一点 处 的两 向薄膜应力ϕσ 和θσ由什么方程和 什么方程确 定？薄膜应力沿壁厚方向呈 如何分布？其中经 向应力ϕσ 垂直于壳体 什么截 面，周向应力θσ 垂直于壳体 什么截 面？ Re：薄膜应力ϕσ 由区域 平 衡 方程确 定，θσ 由拉普 拉斯 方程（或微 元 体 平 衡 方程，最 好 为前者 ）确 定。两 者...