压力容器设计外压圆筒的设计计算.ppt

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第三节 外压圆筒的设计计算
第三节 外压圆筒的设计计算
01
外压圆筒设计
03
图算法
02
解析法
04
特点：反复试算，比较繁琐。
图算法原理：（标准规范采用）
第三节 外压圆筒的设计计算
（4-8）
（4-15）
为避开材料的弹性模量E（塑性状态为变量），采用应变表征失稳时的特征：
不论长圆筒或短圆筒，失稳时周向应变（按单向应力时的虎克定律）为：
将长、短圆筒的 pcr公式分别代入应变式中，得
01
长圆筒
02
短圆筒
03
令A=εcr，以A作为横坐标，L/Do作为纵坐标，
长圆筒——与纵坐标平行的直线簇，失稳时
周向应变A与L/Do无关；
短圆筒——斜平行线簇，失稳时A与
Do /te作为参量绘成曲线；见图4-11
几何参数计算图：L/Do-Do/te-A关系曲线
L/Do、Do/te都有关。
与材料弹性模量E无关，对任何钢材的筒体都适用。
（2）厚度计算图（不同材料）：B-A关系曲线
即
由L/Do，Do/te——图4-11——周向应变A——找出A与pcr的关系——判定筒体在操作外压力下是否安全。
临界压力pcr，稳定性安全系数m，许用外压力[p]，
故 pcr=m[p]
查
＃以A和B为坐标轴的厚度计算图，以σ－ε为基础，图4-12～图4-15为几种常用钢材的厚度计算图。温度不同，曲线不同；
＃直线部分表示材料处于弹性，属于弹性失稳， B与A成正比，由A查B时，若与曲线不相交，则属于弹性失稳，可由
，求取B。
令 B=
，GB150取m=3，代入上式得：
由该式建立B与A的关系图
工程设计方法
第三节 外压圆筒的设计计算
外压圆筒
（Do／te）
薄壁圆筒（Do／te≥20）
失稳
Do／te＝20
厚壁圆筒（Do／te＜20）
失稳
强度失效
Do/te≥20薄壁筒体，稳定性校核：

a. 假设名义厚度tn，令te=tn-C，算出L/Do和Do/te；
b. 以L/Do、Do/te值由图4-11查取A值（遇中间插值），若L/Do值大于50，则用L/Do=50查图；若L/，则用L/Do=
c. 由材料选——厚度计算图（图4-12～图4-15）


B 按(a)式计算许用外压[p]
温度对应的曲线在
图上没有时，插值
（b）
A在材料线左方时， ，按(b)式计算许用外压[p]：
系 数 A
设计温度
根据
(a)