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《壓力容器設計開孔和開孔補強設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、4.3常規(guī)設計4.3.5開孔和開孔補強設計4.壓力容器設計CHAPTERⅣDesignofPressureVessel1-----------------------------------------------------------壓力容器開孔2-----------------------------------------------------------壓力容器開孔3-----------------------------------------------------------開孔帶來的問題削弱器壁的強度產(chǎn)生高的局部應力4.3.5開孔和開孔
2、補強設計mmnn壓力容器的輕型化發(fā)展使其顯得越加嚴重！4-----------------------------------------------------------開孔接管根部應力集中的特點應力集中的范圍是很有限的d/D越大，應力集中越嚴重δ/D越小，應力集中越嚴重增大接管壁厚，可減小應力集中球殼上開孔的應力集中小于柱殼上開孔的應力集中5-----------------------------------------------------------應力集中對容器安全使用的影響應力集中局部塑性變形疲勞裂紋破裂交變載荷6--------------
3、---------------------------------------------一、補強結(jié)構(gòu)補強結(jié)構(gòu)局部補強整體補強補強圈補強厚壁接管補強整鍛件補強4.3.5開孔和開孔補強設計7-----------------------------------------------------------（1）補強圈補強結(jié)構(gòu)：補強圈貼焊在殼體與接管連接處，見（a）圖。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，使用經(jīng)驗豐富；圖4-37（a）缺點：1）與殼體金屬之間不能完全貼合，傳熱效果差，在中溫以上使用時，存在較大熱膨脹差，在補強局部區(qū)域產(chǎn)生較大的熱應力；2）與殼體采用搭接連接
4、，難以與殼體形成整體，抗疲勞性能差。4.3.5開孔和開孔補強設計8-----------------------------------------------------------一般使用在：靜載、常溫、中低壓、材料的標準抗拉強度低于540MPa、補強圈厚度小于或等于1.5δn、殼體名義厚度δn不大38mm的場合。應用：HG21506-92《補強圈》，JB/T4736-95《補強圈》標準：4.3.5開孔和開孔補強設計9-----------------------------------------------------------（2）厚壁接管補強結(jié)構(gòu)
5、：在開孔處焊上一段厚壁接管，見（b）圖。特點：補強處于最大應力區(qū)域，能更有效地降低應力集中系數(shù)。接管補強結(jié)構(gòu)簡單，焊縫少，焊接質(zhì)量容易檢驗，補強效果較好。圖4-37（b）高強度低合金鋼制壓力容器由于材料缺口敏感性較高，一般都采用該結(jié)構(gòu)，但必須保證焊縫全熔透。應用：4.3.5開孔和開孔補強設計10-----------------------------------------------------------圖4-37（c）（3）整鍛件補強整體鍛件4.3.5開孔和開孔補強設計11----------------------------------------
6、-------------------補強金屬集中于開孔應力最大部位，能最有效地降低應力集中系數(shù)；可采用對接焊縫，并使焊縫及其熱影響區(qū)離開最大應力點，抗疲勞性能好，疲勞壽命只降低10～15%。重要壓力容器，如核容器、材料屈服點在500MPa以上的容器開孔及受低溫、高溫、疲勞載荷容器的大直徑開孔容器等。結(jié)構(gòu)：將接管和部分殼體連同補強部分做成整體鍛件，再與殼體和接管焊接，見（c）圖。優(yōu)點：缺點：鍛件供應困難，制造成本較高。應用：4.3.5開孔和開孔補強設計12-----------------------------------------------------
7、------二、開孔補強設計準則指采取適當增加殼體或接管厚度的方法將應力集中系數(shù)減小到某一允許數(shù)值。開孔補強設計：開孔補強設計準則彈性失效設計準則——等面積補強法塑性失效準則—極限分析法4.3.5開孔和開孔補強設計13-----------------------------------------------------------（1）等面積補強定義：殼體因開孔被削弱的承載面積，須有補強材料在離孔邊一定距離范圍內(nèi)予以等面積補償。原理：以雙向受拉伸的無限大平板上開有小孔時孔邊的應力集中作為理論基礎的，即僅考慮殼體中存在的拉伸薄膜應力，且以補強殼體的一次應力強
8、度作為設計準則。故對小直徑的開孔安全可
