钢制薄壁内压容器静强度最小安全系数的研究.pdf

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1、设备设计／诊断维修／再制造现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2014年第9期钢制薄壁内压容器静强度最小安全系数的研究+刘小宁1”，刘岑2，刘兵1，袁小会1，张磊1，肖志余1(1武汉软件工程职业学院机械制造工程系，武汉430205；2武汉工程大学机电工程学院，武汉430205)摘要：考虑到容器静强度与载荷的不确定性，得到钢制薄壁内压容器的安全系数与试验压力系数，是创建压力容器可靠性设计理论的重要内容；根据容器静强度在最苛刻耐压试验时的许用可靠度，确定了容器在耐压试验和正常操作时的最小许用可靠度范围；得到了

2、用于计算钢制薄壁内压容器静强度最小安全系数与试验压力系数的方法。关键词：薄壁；内压容器；静强度；最小许用可靠度；安全系数；试验压力系数中图分类号：TH49文献标志码：A文章编号：1671_3133(2014)09珈130—04Studyontheminimumsafetyfactorofstaticstrengthforsteelthin．walledinternalpressurevesselLiuXiaonin91”，LiuCen2，LiuBin91，YuanXiaohuil，ZhangLeil，XiaoZhiyul(1Departmen

3、tofMechanicalManufactureEngineering，WuhanPolytechnicCollegeofSoftwareandEngineering，Wuhan430205，China；2SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，WuhanInstituteofTechnology，Wuhan430205，China)Abstract：Consideringtheuncertaintyofvesselstaticstrengthandloads，determinesafetyfac

4、torandtestpressurecoefficientofsteelthin—walledinternalpressurevesse]，thatwereimportantcomponentsofcreatingtheoriesandmethodsofreliabilitydesignofpressurevessel．Accordingtovesselstaticstrengthallowablereliabilityinthemostharshpressuretest，theminimumallowablere．1iabilityrang

5、eisdefinedduringpressuretestandnormaloperation．Thecalculationmethodsofsafetyfactorandtestpressurecoef-ficientareestablished．Keywords：thin—walled；internalpressurevessels；staticstrength；minimumallowablereliability；safetyfactor；testpressurecoeffi．cient0引言压容器静强度最小安全系数与试验压力系数的方法

6、。钢制薄壁圆筒与球形容器是内压容器的主要结构形式，其静强度是指没有考虑腐蚀等因素影响的屈服强度与爆破强度。考虑到容器静强度与载荷存在的不确定性¨引，基于我国压力容器标准的长期应用实践口剖，确定钢制薄壁内压容器的安全系数与试验压力系数，是构建压力容器静强度可靠性设计理论的重要内容，推动了压力容器设计技术的进步M。1

7、。本文以按我国标准设计制造的钢制薄壁内压长圆筒与球形容器为研究对象，根据其静强度在最苛刻耐压试验时的许用可靠度，确定了内压容器在耐压试验和正常操作时的最小许用可靠度范围。应用应力一强度干涉模型¨引，建立了用于计算和确定钢制薄壁内1理

8、论基础钢制薄壁内压容器静强度的可靠度是指静强度Pr大于容器载荷P，的概率。在一定置信度下，根据有限的试验结果进行统计推断，可得到容器静强度Pr分布参数的取值区间⋯。当P，、Pl基本符合正态分布时，根据应力一强度干涉模型¨引，可靠度系数的可能较小值卢，‘与较大值卢，“分别为：∥2焉筹务㈩群2荐学务㈤·湖北省教育厅科技项目(B2014209)；武汉市创新人才开发资金重大创新专项资助项目130刘小宁，等：钢制薄壁内压容器静强度最小安全系数的研究2014年第9期式中：弘小5一分别为P，的均值与标准差；p二、p；分别为Pr均值的可能较小值与较大值；s：

9、，、

10、s≥分别为Pr标准差的可能较小值与较大值。1．1容器静强度的范围在一定置信度下，容器静强度p，分布参数的取值区间为⋯：p：，～p≥=(肛：一p：)M，(3)s