第八章 压力容器简介与薄膜应力

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1、第七章压力容器中的薄膜应力、弯曲应力和二次应力图1-1常减压精馏装置2021/9/71QingdaoUniversityofScienceandTechnology2021/9/72QingdaoUniversityofScienceandTechnology图1-2汽油稳定塔与电精制工艺2021/9/73QingdaoUniversityofScienceandTechnology图1-3具有成型顶盖的立式圆筒形储罐2021/9/74QingdaoUniversityofScienceandTechnolog

2、y图1-4具有成型顶盖的卧式圆筒形储罐2021/9/75QingdaoUniversityofScienceandTechnology图1-5球形容器群2021/9/76QingdaoUniversityofScienceandTechnology图1-6催化汽油稳定塔的再沸器2021/9/77QingdaoUniversityofScienceandTechnology第一节回转壳体中的薄膜应力一、容器壳体的几何特点1、容器：设备的外壳。2021/9/78QingdaoUniversityofSciencea

3、ndTechnology2、容器的几何特点⑴回转曲面：以任何直线或平面曲线为母线，绕其同平面内的轴线旋转一周所形成的曲面。2021/9/79QingdaoUniversityofScienceandTechnology⑵回转壳体的几何特点①纵截面：用过C点和回转轴的平面截开壳体得到的截面称为纵截面。②锥截面：用过C点并与回转壳体内表面正交的倒锥面截开壳体得到的截面称为锥截面。③横截面：用垂直于回转轴的平面截开壳体得到的截面称为横截面。2021/9/710QingdaoUniversityofScienceand

4、Technology⑵回转壳体的几何特点2021/9/711QingdaoUniversityofScienceandTechnology二、回转壳体上的拉伸应力环向薄膜应力、经向薄膜应力2021/9/712QingdaoUniversityofScienceandTechnology回转薄壳上的环向应力2021/9/713QingdaoUniversityofScienceandTechnology㈠薄膜应力理论在圆柱壳体上的应用，2021/9/714QingdaoUniversityofScienceand

5、Technology，1、环向薄膜应力：２、经向薄膜应力：其中Ｄ为壳体中径。两点结论：⑴环向应力是经向（轴向）应力的２倍。⑵筒体壁厚与直径的比值决定应力水平的高低，而不是壁厚的绝对值。2021/9/715QingdaoUniversityofScienceandTechnology，㈡、球壳上的薄膜应力对于球壳，没有轴向和环向之分。直径与内压相同，球壳内应力仅是圆筒形壳体环向应力的一半，即球形壳体的厚度仅需圆筒容器厚度的一半。当容器容积相同时，球表面积最小，故大型贮罐制成球形较为经济。2021/9/716Qin

6、gdaoUniversityofScienceandTechnology㈢、薄膜应力理论在椭圆壳体上的应用2021/9/717QingdaoUniversityofScienceandTechnology标准椭圆封头的薄膜应力化工常用标准椭圆形封头，a/b=2，故有：⑴在椭圆封头的顶点处：⑵在赤道处：其薄膜应力的分布特点为：顶点应力最大，经向应力与环向应力是相等的拉应力。顶点的经向应力比边缘处的经向应力大一倍；顶点处的环向应力和边缘处相等但符号相反。应力值连续变化。2021/9/718QingdaoUniver

7、sityofScienceandTechnology㈣、薄膜应力理论在锥形壳体上的应用锥形壳体锥截面上的薄膜应力2021/9/719QingdaoUniversityofScienceandTechnology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；半锥角要选择合适，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。2021/9/720QingdaoUniversityofScienceandTechnology第二节圆形平板承受均布载荷时的弯曲应力2021/

8、9/721QingdaoUniversityofScienceandTechnology一、平板变形与内力分析1、环向弯曲应力2、径向弯曲应力2021/9/722QingdaoUniversityofScienceandTechnology2021/9/723QingdaoUniversityofScienceandTechnology3、环向和径向弯曲应力的分布规律及最大值2021/