薄壁圆筒强度计算公式.pdf

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1、.压力容器相关知识一、压力容器的概念同时满足以下三个条件的为压力容器，否则为常压容器。461、最高工作压力P：9.8×10Pa≤P≤9.8×10Pa，不包括液体静压力；42、容积V≥25L，且P×V≥1960×10LPa;3、介质：为气体，液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体。二、强度计算公式1、受内压的薄壁圆筒当K=1.1～1.2，压力容器筒体可按薄壁圆筒进行强度计算，认为筒体为二向应力状态，且各受力面应力均匀分布，径向应力σr=0，环向应力σt=PD/4s，σz=PD/2s，最大主应力σ1＝PD/2s，根据第一强度理论，筒体壁

2、厚理论计算公式，PDδ理＝2[σ]－P考虑实际因素，PDδ＝+C2[σ]φ－P式中，δ—圆筒的壁厚（包括壁厚附加量），㎜；D—圆筒内径，㎜；P—设计压力，㎜；[σ]—材料的许用拉应力，值为σs/n，MPa；φ—焊缝系数，0.6～1.0；C—壁厚附加量,㎜。2、受内压P的厚壁圆筒①K＞1.2，压力容器筒体按厚壁容器进行强度计算，筒体处于三向应力状态，且各受力面应力非均匀分布（轴向应力除外）。22Pab径向应力σr＝(1）222bar22Pab环向应力σθ＝(1）222bar2Pa轴向应力σz=22ba式中，a—筒体内半径，㎜；b—筒体外

3、半径，㎜；②承受内压的厚壁圆筒应力最大的危险点在内壁，内壁处三个主应力分别为：2K1σ1＝σθ＝P2K11σ2=σz=P2K1..σ3=σr=-P第一强度理论推导处如下设计公式2K1σ1＝P≤[σ]2K1由第三强度理论推导出如下设计公式2K1σ1－σ3＝P≤[σ]2K1由第四强度理论推导出如下设计公式：23KP≤[σ]K1式中，K＝a/b3、受外压P的厚壁圆筒22Pba径向应力σr＝－(1）222bar22Pba环向应力σθ＝－(1）222bar4、一般形状回转壳体的应力计算P2经向应力σz=2sztP环向应力12s式中，P—内压力，

4、MPa；ρ1—所求应力点回转体曲面的第一主曲率半径，㎜；（纬）ρ2—所求应力点回转体曲面的第一主曲率半径，㎜；（经）s—壳体壁厚，㎜。5、封头设计①受内压的标准椭圆形封头，顶点应力最大，σz＝σt=P·a/s(椭圆长轴)，由第一强度条件，再考虑到焊缝削弱及材料腐蚀等影响，则标准椭圆形封头的壁厚计算公式为：PDs＋Ct2[]φ－0.5P式中，s—封头壁厚，㎜；P—设计压力，MPa;D—封头内径，㎜；t[σ]—设计温度下的材料许用应力，MPa；φ—焊缝系数；..C—壁厚附加量，㎜。②受内压的平盖设计周边固支，最大径向应力在周边，周边的应力

5、，23PR径向应力σr＝24t23PR环向应力σθ＝24t式中，t—圆板厚度，㎜；R—圆板半径，㎜；μ—材料的波松比。周边铰支，最大应力发生在圆板中心处，中心应力表达式为，23(3)PRσr＝σθ＝28t圆形平盖的设计公式为（根据第一强度理论）：KPtDct[]φ式中，t—平盖厚度，㎜；D—计算直径，㎜；K—结构特征系数，查表；c—壁厚附加量，㎜。.