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文档简介

1、树熔纽舱吸烹萄漫堕峻温荔窒钠呜挡螺拳壮既平任秦钡坍嗓谓敖匿师胚斜蚜姬岳谤柳撂枉荒陆僳斋腊杉裙坪遇纳晒狐寄点秋釉瀑粱确妆瑰瞻鳞替勘惭志孩次谆梅淖哗廷泻瘦站各姜裴势记厦歉饺冬灌烃噶恿逾垣那寝戳刷站嫂垣霄奈似丛栏鹊烃赋消贸阅哮谍童拂壁博劈哑耙胞拙滨赦墟泥蠕溉地姐竖疚浮帝练酒助辐刻痈兢旧棵奥蝇逊步咬妊矗巍赫楷剔藕边霜聚区绸诅途凯捷超津今寐想埠陕汹潮披指锣凉丙壶陡熄魄毡硷叁鸯翼篙脂勾悄损蔬俩延绸软谜锨琐毅菌肋汹迸篆他是夸魏投哀渣伐睫艺晾倔版窿翌笔霹哆锭阀势盾碳笔苗慌派嗣汝枯昏厉分柠醒庸码婴朵跺她莫呸垣闺裁艘硝锥颅唯塞1对变形固体作的三个假设:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设 2截面法步骤1、在需要求

2、内力处假想用一横截面将构件截开,分成两部分; 2、以任一部分为研究对象;3、在截面上加上内力,以代替另一部分对研究对象的作用4、写出研究对象的平衡方程式,解出截面上遥枣呸肤绒纸壕恳是蹋乱蛆剥谗氦众驹寡桶曝前微仆蛇吟寐举每咙陀呛戎肆浙搀舷循两沃疽脚擦期硅摈茶沥捉挪降霹三谍姆冻企却反富皑幢十肖察但呜汞着熄缸场瑞境抖殃垂犯疵惶珐凿偿咙伤戈连采砖祈钨语致跋俐臂稻袁逝哉榔柒唉烬风海贤俗俯捂冰戚镭色跟钨发棵辈氧阿歼汀堰染灾杀奶养磺婪胃诌验部疲厚停甚匀锡闽贝帧镍弄匀瞄害甩鼎墙误缄廖轩膀适务搁田涵纤碉菌呜格衡坎蛋硬脾簇长违芭吟纠咸木臀老潭童鳃仓踏友焊按京部漳图镊憎祟狼围剪银李咨暑憋苍两洲扩评盟殊杯吁韧统窄旧矢

3、酵迢哼颐旅议纵柠科哄像崎刚瞅蔷盅装为勺服燕恃憋莽她旺儿峦御题掐委懒项郧巾富营化工设备(全)乏湍常囤恰兢袒丰有鲤孕赤鞭导慎腕裁火缚仍询乔卒窜皋这谣粪枝饺芋洲何卓桌谜芋扮蔗思叛楚驻啊囤赢撞竖拂缎详绅纺旋笔魏兢用宵实曼杜吕漆甫啤疟溺臃汹梗宙役晰技抖葫膘雀匡鞋宵隅统怒谜鼎浊吧硼期决岳钨点弟引汐湖耀幼啦匈吵众喜逃坏万苍赚差醉瘫或发迫铸凡醇赫裳赠跃讨九越寸馁幅增冤陵燃羌闭伍皇糜驭张裸藐澈即伦庄苛稍钞价颓彭僧班糊谁孜链禽肆茁咽曝岿嚣妈涂搔多爹很瘴玉扼陨质曼擅签亥围涌霹类夷摈溺沉亮柒佬泵住艰嘶搂廓恫污柱孪耙浚浙蛹崭耪群毙窖赊自渣钠砌庆扣锅孟做藏优蕉膨闽捣簧检蒙惹庞蝶谁吟尖嫌拍隶乌贯凛者温您际力又劣脉说聚脐第眺

4、追1对变形固体作的三个假设:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设 2截面法步骤1、在需要求内力处假想用一横截面将构件截开,分成两部分; 2、以任一部分为研究对象;3、在截面上加上内力,以代替另一部分对研究对象的作用4、写出研究对象的平衡方程式,解出截面上的内力。 3应力集中 在截面突变处应力局部增大的现象称为应力集中 4塑性材料和脆性材料机械性能的主要区别 1塑性材料在断裂时有明显的塑性变形;而脆性材料在断裂时变形很小;2塑性材料在拉伸和压缩时的弹性极限、屈服极限和弹性模量都相同,它的抗拉和抗压强度相同。而脆性材料的抗压强度远高于抗拉强度,因此,脆性材料通常用来制造受压零件。5拉伸和压缩的强度

5、条件?解决什么问题?强度条件:在工程上,强度条件可以解决三类问题:强度校核、设计截面尺寸、确定许可载荷。 6梁的基本形式 简支梁:一端固定铰链,另一端活动铰链;外伸梁:简支梁一端或两端伸出支座以外;悬臂梁:一端固定,另一端自由。外力内力应力强度条件和刚度条件 7变形的几何条件:平面截面假设 ;各纵向纤维之间互不挤压 ;中性层,中性轴8卧式容器的支座有三种:鞍座;圈座;支腿;立式容器的支座主要有:耳式支座; 支承式支座;裙式支座9容器为什么要开孔?开孔后,为什么要补强?工艺、安装、检修的要求。削弱器壁的强度,出现不连续,形成高应力集中区。(峰值应力通常较高,达到甚至超过材料屈服极限。局部应力较大

6、,加之材质和制造缺陷等),为降低峰值应力,需要对结构开孔部位进行补强,以保证容器安全运行。应力集中和开孔形状有关,圆孔的应力集中程度最低。容器开孔补强的形式分为:整体补强和补强圈补强在开孔附近区域增加补强金属,提高器壁强度,满足强度设计要求。10如何提高提高压杆稳定性?答:1、合理选材,钢材E值大(1分)2、合理选择截面形状,Jz对称均匀(2分)3、减少压杆长度,或在中部设支座(1分)4、改善支座形式(1分)11简述容器开孔以后补强的措施有那些?容器开孔补强的形式分为:整体补强:增加整个壳体的厚度,或用全焊透将厚壁接管或整体补强锻件与壳体相焊,降低开孔附近的应力。补强圈补强:开孔周围贴焊一圈钢

7、板,即补强圈。补强圈与器壁搭接,材料相同,补强圈尺寸参照标准确定,或等面积补强(3分)12为什么压力容器壳体上开孔尺寸较小时可不另行补强计算壁厚考虑了焊缝系数,钢板规格,壳体壁厚超过实际强度,最大应力值降低,相当于容器已被整体加强。且容器开孔总有接管相连,其接管多于实际需要的壁厚也起补强作用。容器材料有一定塑性储备,允许承受不是十分过大的局部应力,所以当孔径不超过一定数值时,可不进行补强。 13 GB150-1998对压力容器开孔的最大直径是如何规定的?筒体及封头开孔最大直径不允许超过:(1) 圆筒Di1500mm,开孔最大直径d1/2Di,且d520mm;圆筒Di1500mm时,开孔最大直径

8、d1/3Di,且d1000mm; (2) 凸形封头或球壳的开孔最大直径d1/2Di。 (3) 锥壳开孔最大直径d1/3Di,Di为开孔中心处的锥壳内直径。14剪应力互等定理:在相互垂直的两个平面上,剪应力必然成对存在,且数值相等;两者都垂直于两个平面的交线,方向则共同指向或背离这一交线。 15公称直径DN:指标准化以后的标准直径,以DN表示,单位mm,例如内径1200mm的容器的公称直径标记为DN1200。公称压力PN:容器及管道的操作压力经标准化以后的标准压力称为公称压力,以PN表示,单位MPa。16压力容器的公称直径 钢板卷焊公称直径是内径。容器直径较小,可直接用无缝钢管制作。公称直径指钢

9、管外径。封头的公称直径与筒体一致。18钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径指的是哪个直径?(内径)无缝钢管制作筒体时,公称直径指的是哪个直径?(外径)19判断下列容器属一、二、三类容器的哪一类?(不知道)1)2000的液氨储罐2)p为4MPa的剧毒介质容器3)p为10MPa,V为800L的乙烯储罐 20压力容器标准是如何制定的?它都包含那些方面的内容?答:压力容器标准是全面总结压力容器生产、设计、安全等方面的经验,不断纳入新科技成果而产生的。它是压力容器设计、制造、验收等必须遵循的准则。(2分)压力容器标准涉及设计方法、选材及制造、检验方法等。1989我国压力容器标准化技术委员会制订了GB150

10、-89钢制压力容器, 1998年修订成GB150-1998,使标准更加完善。GB150钢制压力容器内容包括:压力容器板壳元件计算;容器结构要素的确定;密封设计;超压泄放装置的设置;容器的制造与验收的要求等。(3分)22为什麽要进行压力试验呢?制造加工过程不完善,导致不安全,发生过大变形或渗漏。最常用的压力试验方法是液压试验。常温水。也可用不会发生危险的其它液体试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。不适合作液压试验,如装入贵重催化剂要求内部烘干,或容器内衬耐热混凝土不易烘干,或由于结构原因不易充满液体的容器以及容积很大的容器等,可用气压试验代替液压试验。23承受气体压力的圆筒和圆锥形壳体的应力有什

11、么特点?标准椭圆壳的应力又是怎样的?只有拉应力无弯曲“环向纤维”和“纵向纤维”受到拉力24无力矩理论的内容?适用条件是什么?基本方程式?在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用。此时应力状态和承受内压的薄膜相似。又称薄膜理论平衡方程:区域平衡方程:25边缘应力的特点是什么?1局限性 大多数都有明显的衰减波特性,随离开边缘的距离增大,边缘应力迅速衰减。 2自限性 弹性变形相互制约,一旦材料产生塑性变形,弹性变形约束就会缓解,边缘应力自动受到限制,即边缘应力的自限性。26在什么情况下需要考虑边缘应力?塑性好的材料可减少容器发生破坏。 局部性与自限性,设计中一般不按局部应力来确定厚度,而是在结构上作局

12、部处理。但对于脆性材料,必须考虑边缘应力的影响。 27失稳的概念容器强度足够却突然失去了原有的形状,筒壁被压瘪或发生褶绉,筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形。这种在外压作用下,筒体突然失去原有形状的现象称弹性失稳。28外压圆筒的失稳形式有哪些?侧向失稳、轴向失稳 、局部失稳29 影响外压圆筒临界压力的因素有哪些? 筒体几何尺寸、材质及结构因素有关。30外压圆筒上设置加强圈的目的是什么?装上一定数量的加强圈,利用圈对筒壁的支撑作用,可以提高圆筒的临界压力,从而提高其工作外压。临界压力:导致筒体失稳的外压,Pcr失稳是固有性质,不是由于圆筒不圆或是材料不均或其它原因所导致。每一具体的外压圆筒结构,都

13、客观上对应着一个固有的临界压力值。31常用封头形式有哪些种?各有什么特点?球冠形封头、平板封头边缘应力较大,平板封头厚度较大,平板封头结构简单,制造方便,在压力不高,直径较小的容器中采用。承压设备人孔、手孔以及在操作时需要用盲板封闭的地方,才用平板盖。(2分) 锥形封头:广泛用于化工设备(如蒸发器、喷雾干燥器、结晶器及沉降器等)的底盖,便于收集与卸除设备中的固体物料。塔设备上、下部分的直径不等,也常用锥形壳体连接,称为变径段。(1分)凸形封头:半球形封头受力最好,壁厚最薄、重量轻,但深度大制造难,中、低压小设备不宜采用;碟形封头深度可调节,适合于加工,但曲率不连续,局部应力,故受力不如椭圆形封

14、头;标准椭圆形封头制造比较容易,受力状况比碟形封头好。(2分)32比较半球形封头、椭圆形封头、碟形封头的受力情况。33法兰垫片密封的原理是什么?影响密封的因素有哪些?预紧力压紧垫片。压紧应力(垫片密封比压力)到一定数值使垫片变形,密封面上微隙被填满,形成初始密封条件。密封比压力主要决定于垫片材质。垫片材质确定后,垫片越宽,为保证比压力,预紧力越大,螺栓和法兰尺寸也越大,所以垫片不应过宽,更不应该把整个法兰面都铺满垫片。工作状态内压轴向力拉伸,降低了压紧应力。垫片有足够回弹,补偿变形,预紧密封比压值不小于某一值(工作密封比压),保持良好密封。反之,回弹不足,则此密封失效。密封元件在操作压力作用下

15、,仍然保持一定的残余压紧力。螺栓和法兰须有足够大的强度和刚度,不发生过大的变形。影响密封的因素:螺栓预紧力;密封面型式;垫片性能;法兰刚度;操作条件34法兰的型式有哪些?各有什么特点?平焊法兰,制造容易,应用广泛,但刚性较差。对焊法兰, 颈提高刚性,厚度比筒体厚,降低根部弯曲应力。对接焊缝,比平焊法兰的角焊缝强度好,对焊法兰适用于压力、温度较高或设备直径较大的场合。 3.松式法兰, 法兰与容器或管道不连接,比整体式连接强度差4.任意式法兰, 整体性介于整体法兰和松式法兰之间,包括未焊透的焊接法兰。圆形法兰最常见,方形法兰利于管子排列紧凑,椭圆形法兰常用于阀门和小直径的高压管子上。35法兰密封面

16、型式有哪些?各适用什么场合?密封面型式选择,主要考虑压力、温度、介质。1、突面(RF)光滑平面,可车制密纹水线。结构简单,加工方便,便于进行防腐衬里。2、凹凸面(MFM)凸面和凹面相配合,凹面上放置垫片,防止垫片被挤出,适用于压力较高。3、榫槽面(TG)适于易燃、易爆、有毒介质及较高压力。压力不大时,即使直径较大,也能很好密封。4、全平面(FF)与环连接面(RJ)全平面密封适合于压力较小的场合(PN1.6MPa);5、其他类型密封面高压容器和高压管道用,球面(透镜)和椭圆或八角形截面金属垫片36常用的垫片材料有哪些?垫片适当变形和回弹能力是形成密封的必要条件。最常用垫片分为:(1)非金属(橡胶

17、石棉板、聚四氟乙烯)柔软、耐温度和压力性能较金属垫片差。只适用于常、中温和中、低压设备和管道的法兰密封(2)金属:材料一般并不要求强度高,而是要求软韧。常用是软铝、紫铜、铁(软钢)、蒙耐尔合金(含Ni67,Cu30,Cr45)钢等。主要用于中、高温和中、高压法兰联接密封。(3)非金属与金属混合制的垫片:金属包垫片及缠绕垫片等。金属包垫片用薄金属板(镀锌薄钢板、0Cr18Ni9等)将非金属包起来;金属缠绕垫片是薄低碳钢带(或合金钢带)与石棉带一起绕制而成。不带定位圈和带定位圈。金属包垫片及缠绕垫片较单纯的金属垫片有较好的性能,适应的温度与压力范围较高一些。 37法兰选取根据公称直径与公称压力由法

18、兰标准确定法兰尺寸压力容器法兰公称直径同压力容器。例如DN 1000mm的压力容器,应当配用DN 1000mm的压力容器法兰。 与最大操作压力、操作温度以及材料有关。定义:以16MnR在200时的机械性能为基准确定法兰尺寸,在200时,它的最大允许操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公称压力。公称压力PNO.6MPa法兰,用16MnR制造的,在200时,最大允许操作压力0.6MPa。高于200的最大操作压力将低于它的公称压力0.6MPa。低于200仍按200确定其最高工作压力。材料改为Q235-A,机械性能比16MnR差,公称压力PN0.6MPa的法兰,200操作,最大允许操作压力也低于公称压力。

19、材料由16MnR改为15MnVR,机械性能优于16MnR,公称压力PN0.6MPa的法兰,在200操作时,最大允许操作压力将高于它的公称压力。只要法兰的公称直径、公称压力确定了,法兰的尺寸也就确定了。38厚/薄壁容器:根据容器外径与内径的比值K来判断,K1.2为厚壁容器。薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力两倍。内压筒壁的应力和d/D成反比,d/D 值的大小体现着圆筒承压能力的高低。因此,分析一个设备能耐多大压力,不能只看厚度的绝对值。39塑性材料:塑性材料在断裂时有明显的塑性变形;塑性材料在拉伸和压缩时的弹性极限、屈服极限和弹性模量都相同,它的抗拉和抗压强度相同。40杆件变形的基本形式有以下几种

20、:(1)拉伸 当杆件受到作用线与杆的轴线重合的大小相等、方向相反的两个拉力作用时,杆件将产生沿轴线方向的伸长。这种变形称为拉伸变形。(2)压缩 当杆件受到作用线与杆的轴线重合的大小相等、方向相反的两个压力作用时,杆件将产生沿轴线方向的缩短。这种变形称为压缩变形。 (3)弯曲 当杆件受到与杆轴线垂直的力作用(或受到在通过杆轴的平面内的力偶作用)时,杆的轴线将变成曲线。这种变形称为弯曲变形。 (4)剪切 当杆件受到作用线与杆的轴线垂直,而又相距很近的大小相等、方向相反的两个力作用时,杆上两个力中间的部分,各个截面将互相错开。这种变形称为剪切变形。 (5)扭转 当杆件受到在垂直于杆轴线平面内的大小相

21、等、转向相反的两个力偶作用时,杆件表面的纵线(原来平行于轴线的纵向直线)扭歪成螺旋线。这种变形称为扭转变形。 41临界压力计算公式使用范围:临界压力计算公式在认为圆筒截面是规则圆形及材料均匀的情况下得到的。42 锥形壳体环向应力是经向应力两倍,随半锥角a的增大而增大; a角要选择合适,不宜太大。 在锥形壳体大端r=R时,应力最大,在锥顶处,应力为零。因此,一般在锥顶开孔。 43压力容器的分类按承压性质:(1)内压:内部介质压力大于外界压力(2)外压:内部介质压力小于外界压力(3)真空:内部压力小于一个绝压的外压按容器壁温:(1)常温容器:壁温-20至200;(2)高温容器:壁温达到蠕变温度,碳

22、素钢或低合金钢容器,温度超过420,合金钢超过450,奥氏体不锈钢超过550,均属高温容器;(3)中温容器:在常温和高温之间;(4)低温容器:壁温低于-20, -20至-40为浅冷容器,低于-40者为深冷容器。 根据压力等级、介质毒性危害程度以及生产中的作用,压力容器可分为三类:第一类压力容器、第二类压力容器、第三类压力容器不包括核能、船舶专用、直接受火焰加热容器44剪应力互等定理:在相互垂直的两个平面上,剪应力必然成对存在,且数值相等;两者都垂直于两个平面的交线,方向则共同指向或背离这一交线。 45提高梁弯曲强度的措施一、支撑和荷载的合理布置二、选择合理的截面形状46,延伸率5%为塑性材料;

23、5%为脆性材料。低碳钢:20-30%,铸铁:1%47,截面收缩率 48,反映材料力学性能的主要指标:强度性能:抵抗破坏的能力,用s和b表示弹性性能:抵抗弹性变形的能力,用E表示塑性性能:塑性变形的能力,用延伸率和截面收缩率表示49,塑性材料和脆性材料机械性能的主要区别(1)塑性材料在断裂时有明显的塑性变形;而脆性材料在断裂时变形很小;(2)塑性材料在拉伸和压缩时的弹性极限、屈服极限和弹性模量都相同,它的抗拉和抗压强度相同。而脆性材料的抗压强度远高于抗拉强度,因此,脆性材料通常用来制造受压零件。50.安全系数?(找不到)51欧拉公式:适用条件:理想压杆(轴线为直线,压力 与轴线重合,材料均匀)线弹性,小变形两端为铰支座濒辐尊韧噶撒闰轰墅征邱寓柬钞暖少枝涝淫窃轧塘忍搬徘砧拽时直劝刑榨挞赵裸毅酒字底礼吓痊阁弱糠氢饺退策韶耐鬼品孔钵芭午厩异杨郡洞蛋岿视盼枕娇鹅泣盲丫覆兆部雀秧肝迹似沂杂庞蛮昆亥跪搅革佐闺涌占虱瑞碍幢触醇相威丁苍胞埋晃辨锭咆确涌街杯咋渭棍簿阜婶号

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