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高壓容器筒體與封頭的連接區可靠性

2012-10-26 10:16:29

高壓容器筒體與封頭的連接區性,由于球形封頭在內壓下應力狀態好,所需厚度小,因此直徑較大的高壓容器一般采用球形封頭。由于球形封頭的厚度與相連的簡體厚度相差較大,因此,必然存在過渡區,通常采用錐形過渡段進行連接,所以過渡區成為高壓容器的高應力區之一。
壓力容器的不連續區往往是壓力容器的高應力區,由于不連續區幾何形狀一般較為復雜,很難用解析法進行求解,通常用有限元法進行計算。壓力容器結構不連續分為兩類,即總體結構不連續和局部結構不連續。總體結構不連續是指對結構相當大的部分產生影響的應力或應變源,即容器的幾何形狀、材料或載荷的不連續。由于結構的不連續引起附加邊緣應力,從而對結構相當大的部分產生影響。例如,封頭與殼體連接區、法蘭與殼體連接區、接管區、不同直徑、不同厚度或不同材料的連接處等。局部結構不連續是指對結構相對較小的范圍內產生影響的應力或應變源。例如,小的圓角半徑、小的連接件、部分焊透的焊縫或小孔等。實際很多結構可能既存在總體結構不連續的因素也存在局部結構不連續的因素,如接管處既存在接管與殼體在壓力載荷作用下自由變形不一致、變形協調過程中產生的總體結構不連續應力,也存在焊縫局部尺寸如過渡圓角等引起的局部結構不連續應力。結構的總應力是兩者疊加的綜合結果。壓力容器失效往往在壓力容器的結構不連續處,所以對壓力容器不連續區域的性      ,而且具有觀實的經濟效益。

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