承受內(nèi)壓的回轉(zhuǎn)殼JB4732

承受內(nèi)壓的回轉(zhuǎn)殼 團(tuán)隊(duì)成員 王學(xué)明王興文陳明濠梁家勇 主講人 王學(xué)明 高端設(shè)備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 所謂回轉(zhuǎn)殼體 指殼體中間面是由直線或平面曲線繞其回轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)一周而形成的殼體 主要內(nèi)容 范圍與符號(hào)說(shuō)明 圓筒 球殼 錐殼 成形封頭 錐殼大端與圓筒的連接 錐殼小端與圓筒的連接 變徑段 范圍與符號(hào)說(shuō)明 使用范圍承受內(nèi)壓的回轉(zhuǎn)殼體厚度 當(dāng)回轉(zhuǎn)殼是圓筒時(shí) 當(dāng)回轉(zhuǎn)殼是球殼時(shí) 符號(hào)說(shuō)明Di 回轉(zhuǎn)殼的內(nèi)直徑 mmDis 錐小端與圓筒連接處 錐殼小端的內(nèi)直徑 mmF 殼壁上所考慮點(diǎn)的經(jīng)向薄膜力 由除內(nèi)壓以外的一次載荷所產(chǎn)生 N mm圓周長(zhǎng)度 若此力不均勻 如由風(fēng)或地震力矩載荷所產(chǎn)生的 則應(yīng)采用殼體所需最大厚度的載荷 拉伸載荷為正值 注 由重力載荷 偏心載荷 風(fēng)或地震載荷引起的經(jīng)向薄膜力 按JB 4710的有關(guān)規(guī)定計(jì)算 Hi 封頭曲面深度 mmK 載荷組合系數(shù) 見(jiàn)表3 3 pc 計(jì)算壓力 按表3 1確定 MPaRi 球殼或碟形封頭球冠部分的內(nèi)半徑 mmr 碟形封頭過(guò)渡區(qū)的內(nèi)半徑 mmrs 錐殼小端過(guò)渡區(qū)的內(nèi)半徑 mmSm 設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度 其值見(jiàn)第6章 MPa 錐殼半頂角 回轉(zhuǎn)殼的計(jì)算厚度 mm r 錐殼大端或小端連接處的計(jì)算厚度 mm 圓筒 僅受內(nèi)壓作用 e為自然對(duì)數(shù)的底 e 2 71828 7 1 7 2 內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜力F同時(shí)作用當(dāng)F為正值 且超過(guò)0 25pcDi時(shí)當(dāng)F為負(fù)值時(shí) 應(yīng)按8 6校核圓筒的軸向穩(wěn)定 7 3 第一強(qiáng)度理論 最大主應(yīng)力理論第二強(qiáng)度理論 最大變形理論 未用 第三強(qiáng)度理論 最大剪應(yīng)力理論第四強(qiáng)度理論 能量理論 適用塑性材料 強(qiáng)度理論及其相應(yīng)的強(qiáng)度條件 圓筒 主應(yīng)力 強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 根據(jù)前面所講的第三強(qiáng)度理論 有 將直徑換為D Di t 其中壁厚t 將壓力換為計(jì)算壓力Pc 考慮其載荷組合系數(shù)K 將改為KSm 則有 故壁厚為內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜應(yīng)力F同時(shí)作用 還是按照第三強(qiáng)度理論 可以推導(dǎo)出壁厚 球殼 僅受內(nèi)壓作用當(dāng)pc 0 4KSm時(shí)當(dāng)pc 0 4KSm時(shí) 7 4 7 5 7 4 僅受內(nèi)壓和徑向薄膜力F作用當(dāng)F為正值時(shí)當(dāng)F為負(fù)值時(shí) 應(yīng)校核球殼穩(wěn)定性 若不存在雙軸向壓縮時(shí) 則按8 6校核球殼穩(wěn)定 7 6 球殼 對(duì)于球殼的主應(yīng)力為 利用上述的推導(dǎo)方式 內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜應(yīng)力F同時(shí)作用 還是按照第三強(qiáng)度理論 可以推導(dǎo)出壁厚 錐殼 錐殼的計(jì)算厚度 應(yīng)根據(jù)載荷情況確定 僅受內(nèi)壓時(shí) 7 7 7 8 內(nèi)壓與徑向薄膜力F同時(shí)作用當(dāng)F 0且F 0 5pcRic時(shí)當(dāng)F為負(fù)值時(shí) 按8 6校核錐殼穩(wěn)定 7 9 錐殼 由錐殼體的應(yīng)力分析可知 受均勻內(nèi)壓的錐形殼體的最大應(yīng)力在大端 同樣可以推導(dǎo)出壁厚內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜應(yīng)力F同時(shí)作用 還是按照第三強(qiáng)度理論 可以推導(dǎo)出壁厚 封頭 封頭 半球形封頭 碟形封頭 冠形封頭 橢圓形封頭 橢圓封頭 球形封頭 球冠形封頭 半球形封頭計(jì)算厚度半球形封頭的計(jì)算厚度可以按照7 4設(shè)計(jì)計(jì)算 封頭與圓筒的連接 當(dāng)厚度不一樣時(shí) 過(guò)渡連接形式采用附錄H 注意1 注意2 7 4 碟形封頭計(jì)算厚度 當(dāng) 當(dāng)pc KSm 0 08時(shí) 用下式求取 當(dāng) Ri 0 002時(shí) 封頭的設(shè)計(jì)須按附錄A 附錄B進(jìn)行 必要時(shí)尚應(yīng)校核其穩(wěn)定性 7 10 碟形封頭厚度設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意 與封頭切線處相接的圓筒段 從封頭切線量起應(yīng)有一段不小于的距離 其間之厚度不小于封頭的計(jì)算厚度 向較薄圓筒的過(guò)渡連接應(yīng)在此段距離以外 封頭設(shè)計(jì)尚應(yīng)滿(mǎn)足 a 球冠部分的內(nèi)半徑不大于封頭內(nèi)直徑 b 封頭過(guò)渡區(qū)內(nèi)半徑應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的6 且不得小于3倍的名義厚度 橢圓形封頭厚度設(shè)計(jì) 球冠形端封頭 球冠封頭可做端封頭 也可做兩端獨(dú)立受壓室的中間封頭如7 2所示 封頭的計(jì)算厚度 7 11 球冠形中間封頭 當(dāng)不能保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力都同時(shí)作用時(shí)則應(yīng)分別按下列兩種情況計(jì)算封頭厚度 取其較大值 球冠形中間封頭 當(dāng)能夠保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力同時(shí)作用時(shí) 可以按封頭兩側(cè)的壓力差進(jìn)行設(shè)計(jì) 當(dāng)封頭一側(cè)為正壓 另一側(cè)為負(fù)壓時(shí) 則必須按封頭兩側(cè)的壓力差進(jìn)行設(shè)計(jì) 與封頭連接的圓筒 在任何情況下 與球冠形封頭連接的圓筒厚度應(yīng)不小于封頭厚度 否則 應(yīng)在封頭與圓筒間設(shè)置加強(qiáng)段過(guò)渡連接 圓筒加強(qiáng)段的厚度 r應(yīng)與封頭等厚 端封頭一側(cè)或中間封頭兩側(cè)的加強(qiáng)段長(zhǎng)度均應(yīng)不小于 如圖7 2所示 對(duì)于碟形和橢圓形封頭 內(nèi)壓以外的載荷影響應(yīng)按附錄A 附錄B及附錄K確定 對(duì)于封頭的錐形或球形部分 組合載荷的影響可按7 3 7 4及7 5中的方法處理 與封頭連接的圓筒 錐殼大端與圓筒的連接 本條規(guī)定適用于僅受內(nèi)壓 具有同一回轉(zhuǎn)軸且采用對(duì)接焊縫的錐殼大端與圓筒的連接 焊縫接合處與另一接合處或總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)處的距離應(yīng)不小于 凡半頂角者 查圖7 6 若比值與 值得交點(diǎn)位于曲線左上方 連接處圓筒和錐殼的厚度分別按7 3與7 5計(jì)算 比值與 值得交點(diǎn)位于圖7 6曲線右下方時(shí) 在連接處鄰近的錐殼和圓筒必須予以整體補(bǔ)強(qiáng) 補(bǔ)強(qiáng)體的厚度按下式計(jì)算 其中Q值以比值及半頂角 值查圖7 7確定 且規(guī)定 a 任何情況下 值不得小于按7 5計(jì)算的厚度 b 連接處的圓筒段 應(yīng)增加厚度的長(zhǎng)度范圍不小于 c 連接處的錐殼段 應(yīng)增加厚度的長(zhǎng)度范圍不小于 錐殼小端與圓筒的連接 本條規(guī)定適用于僅受內(nèi)壓 具有同一回轉(zhuǎn)軸兩元件且采用對(duì)接焊縫的錐殼小端與圓筒的連接 焊縫接合處與另一接合處或總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)處的距離應(yīng)不小于 凡半頂角 45 者 查圖7 8 若pc KSm比值與 值的交點(diǎn)位于曲線左上方 連接處圓筒和錐殼的厚度分別按7 3與7 5計(jì)算 45 pc KSm比值與 值的交點(diǎn)位于圖7 8右下方時(shí) 連接處的錐殼和圓筒必須予以整體補(bǔ)強(qiáng) 補(bǔ)強(qiáng)的厚度按下式計(jì)算 其中Q值以pc KSm比值及半頂角 值查圖7 9確定 7 13 且規(guī)定 任何情況下 r值不得小于距離連接點(diǎn)處的按7 5計(jì)算的錐殼厚度 連接處的圓筒段 應(yīng)增加厚度的長(zhǎng)度范圍不小于 連接處的錐殼段 增加厚度的長(zhǎng)度范圍不小于 錐殼小端與圓筒連接處的過(guò)渡連接當(dāng)半頂角45 60 的范圍內(nèi) 小端連接處必須采用折邊過(guò)渡連接 見(jiàn)圖7 10 過(guò)渡區(qū)的轉(zhuǎn)角半徑為rs 0 05Dis 且不小于錐殼過(guò)渡區(qū)厚度的3倍 小端過(guò)渡區(qū)的厚度 按式 7 13 計(jì)算 但其中的Q值由圖7 11查取 同時(shí)尚應(yīng)滿(mǎn)足下列要求 任何情況下 過(guò)渡區(qū)的厚度應(yīng) r應(yīng)不小于過(guò)渡區(qū)相接點(diǎn)的距離為處的錐殼按7 5計(jì)算的錐殼厚度 與過(guò)渡區(qū)相接的圓筒段 厚度應(yīng)與過(guò)渡區(qū)厚度 r相同 此增加厚度的長(zhǎng)度范圍應(yīng)不小于 與過(guò)渡區(qū)相接的錐殼段厚度 應(yīng)與過(guò)渡區(qū)厚度 r相同 此錐殼段的長(zhǎng)度應(yīng)不小于 變徑段 本條規(guī)定適用于僅受壓力載荷的軸對(duì)稱(chēng)變徑段的設(shè)計(jì) 當(dāng)同時(shí)作用有其他載荷時(shí) 應(yīng)按附錄A 附錄B及附錄K進(jìn)行分析 本條規(guī)定不適用于由其他元件