压力容器设计 [兼容模式].pdf

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1、压力容器设计复习基本概念潘家祯华东理工大学机械与动力工程学院1压力容器设计复习第一章压力容器设计概论2第一章压力容器设计概论这一章内容主要阐述了化工容器的特点，从安全性和经济性两方面分析了设计压力容器的基本要求，同时通过介绍压力容器质量保证体系这一重要概念，从而明确本课程的性质、对象、范围及方法。3第一章压力容器设计概论1.1基本要求(1)明确本课程的主要任务和主要研究对象。(2)了解压力容器的应用特点和设计压力容器的基本要求。(3)充分认识压力容器建立质量保证体系的必要性并了解其基本内容。(4)一般了解国内外主要的压力容器规范

2、。4第一章压力容器设计概论1.2内容要点(1)“压力容器设计”的任务是研究容器在压力、温度和化学介质等作用下的受力、变形和失效的规律，为合理设计容器截面形状和尺寸提供有关强度、刚度、稳定性分析和密封性的基本理论和方法。5第一章压力容器设计概论1.2内容要点(2)压力容器设计是以材料力学、机械零件、金属材料等课程为基础的一门专业主干课，因此学习本课程不仅要掌握压力容器的一般设计方法，重在掌握基本原理和设计思想，学会综合运用其他课程的基本理论和方法，全面考虑、分析和解决工程实际问题。6第一章压力容器设计概论1.2内容要点(3)压力容

3、器的本身特点决定其安全性是核心问题，因此设计容器应当是以安全为前提，综合考虑质量保证的各个环节，尽可能做到经济合理，可靠的密封性，足够的安全寿命，即使容器满足强度、刚度和稳定性的要求，此外，材料消耗低，制造、操作、安装和维修方便等。7第一章压力容器设计概论1.2内容要点(4)压力容器的质量管理和质量保证体系是更严格意义上的安全性，它是近代系统工程学在压力容器领域中的应用，所以也称“压力容器安全系统工程”，它包括了安全监察、检验、设计制造、使用管理以及安全评估等方面。就一台容器而言，包括了设计、材料、制造与制造过程中的检验、在役检

4、验与监控四个方面。其中，设计是先导，材料是基础，制造是关键，检验是保征。8第一章压力容器设计概论1.2内容要点(5)正确选择和合理使用材料是压力容器设计的一个重要组成部分，对于保证容器的结构合理，安全使用和降低制造成本至关重要。除了适合工艺过程要求外，材料的选择必须考虑力学性能和工艺性能两方面的要求。前者包括适当的强度、良好的塑性和较好的韧性，后者包括良好的冷热加工性能，较好的可焊性和适宜的热处理性能等。因钢材具有上述众多优点而成为主要的容器用材，但不排斥特殊的场合使用有色金属、非金属材料等。9第一章压力容器设计概论1.2内容要

5、点(6)压力容器用钢按化学成分与用途主要有三类，即普通碳素钢、低合金(高强度)钢、不锈耐酸钢和耐热钢。普通碳素钢与低合金钢又可根据制造容器的特殊要求派生出压力容器用钢。压力容器用钢区别一般用钢主要在于降低了钢中的硫、磷的含量，增加了冲击功的指标和提高了质量检验要求。10第一章压力容器设计概论1.2内容要点(7)压力容器的设计和制造都需遵循一定的标准规定，这类标准和规范是综合了理论、试验和经验的产物，在法律上是强制性的。我国的压力容器设计规范主要有GB150“钢制压力容器”以及JB4732“钢制压力容器—分析设计标准”。同时作为政

6、府部门对压力容器安全监督的法规主要是“压力容器安全技术监察规程”。此外还有关于材料、制造、检验等必须遵循的国家标准和行业标准。这些共同组成以GBI5O为核心的标准体系，是压力容器质量管理和质量保证体系中加强法制的具体表现。11第一章压力容器设计概论1.2内容要点(8)从安全的重要程度对压力容器分类，对于压力容器的技术管理和安全监督具有特殊的意义。这里，容器的类别按压力高低、容器大小、介质的危害程度以及在生产中的重要作用划分成三类，其中的三类容器最为重要。要求也最为严格。12压力容器设计复习第二章容器设计的理论基础2.1回转壳体的

7、薄膜应力2.2压力容器的不连续应力2.3圆形平板的应力13第二章容器设计的理论基础2.1回转壳体的薄膜应力本节通过介绍薄壳理论的一些基本概念、基本理论和分析方法、主要讨论回转薄壳的无力矩理论以及在轴对称条件下的薄膜应力和变形的计算。14第二章容器设计的理论基础2.1回转壳体的薄膜应力轴对称问题是容器壳体的应力分析和强度计算的最基本问题，对轴对称问题的理解和掌握是薄壁容器的工程设计的理论基础，同时无力矩理论所得结果总可以作为分析壳体在载荷、结构突变处附近局部区域弯曲问题(有力矩理论)的特解，因此掌握好本节内容将有助于后续各节的学习

8、。15第二章容器设计的理论基础2.1回转壳体的薄膜应力2.1.1基本要求(1)了解回转薄壳应力分析中采用两种计算理论的基本原理与意义。(2)掌握回转壳体几伺特性的基本定义，学会对几种典型回转壳体第一曲率半径和第二曲率半径的计算。16第二章容器设计的理论基础2.1