承受內(nèi)壓的回轉(zhuǎn)殼JB4732

承受內(nèi)壓的回轉(zhuǎn)殼 團隊成員 王學明王興文陳明濠梁家勇 主講人 王學明 高端設備創(chuàng)新團隊 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 范圍與符號說明 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 范圍與符號說明 使用范圍承受內(nèi)壓的回轉(zhuǎn)殼體厚度 當回轉(zhuǎn)殼是圓筒時 當回轉(zhuǎn)殼是球殼時 符號說明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圓周長度 若此力不均勻 如由風或地震力矩載荷所產(chǎn)生的 則應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 風或地震載荷引起的經(jīng)向薄膜力 按JB 4710的有關規(guī)定計算 Hi 封頭曲面深度 mmK 載荷組合系數(shù) 見表3 3 pc 計算壓力 按表3 1確定 MPaRi 球殼或碟形封頭球冠部分的內(nèi)半徑 mmr 碟形封頭過渡區(qū)的內(nèi)半徑 mmrs 錐殼小端過渡區(qū)的內(nèi)半徑 mmSm 設計應力強度 其值見第6章 MPa 錐殼半頂角 回轉(zhuǎn)殼的計算厚度 mm r 錐殼大端或小端連接處的計算厚度 mm 圓筒 僅受內(nèi)壓作用 e為自然對數(shù)的底 e 2 71828 7 1 7 2 內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜力F同時作用當F為正值 且超過0 25pcDi時當F為負值時 應按8 6校核圓筒的軸向穩(wěn)定 7 3 第一強度理論 最大主應力理論第二強度理論 最大變形理論 未用 第三強度理論 最大剪應力理論第四強度理論 能量理論 適用塑性材料 強度理論及其相應的強度條件 圓筒 主應力 強度設計公式 根據(jù)前面所講的第三強度理論 有 將直徑換為D Di t 其中壁厚t 將壓力換為計算壓力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)向薄膜應力F同時作用 還是按照第三強度理論 可以推導出壁厚 球殼 僅受內(nèi)壓作用當pc 0 4KSm時當pc 0 4KSm時 7 4 7 5 7 4 僅受內(nèi)壓和徑向薄膜力F作用當F為正值時當F為負值時 應校核球殼穩(wěn)定性 若不存在雙軸向壓縮時 則按8 6校核球殼穩(wěn)定 7 6 球殼 對于球殼的主應力為 利用上述的推導方式 內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜應力F同時作用 還是按照第三強度理論 可以推導出壁厚 錐殼 錐殼的計算厚度 應根據(jù)載荷情況確定 僅受內(nèi)壓時 7 7 7 8 內(nèi)壓與徑向薄膜力F同時作用當F 0且F 0 5pcRic時當F為負值時 按8 6校核錐殼穩(wěn)定 7 9 錐殼 由錐殼體的應力分析可知 受均勻內(nèi)壓的錐形殼體的最大應力在大端 同樣可以推導出壁厚內(nèi)壓與經(jīng)向薄膜應力F同時作用 還是按照第三強度理論 可以推導出壁厚 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 半球形封頭計算厚度半球形封頭的計算厚度可以按照7 4設計計算 封頭與圓筒的連接 當厚度不一樣時 過渡連接形式采用附錄H 注意1 注意2 7 4 碟形封頭計算厚度 當 當pc KSm 0 08時 用下式求取 當 Ri 0 002時 封頭的設計須按附錄A 附錄B進行 必要時尚應校核其穩(wěn)定性 7 10 碟形封頭厚度設計時應注意 與封頭切線處相接的圓筒段 從封頭切線量起應有一段不小于的距離 其間之厚度不小于封頭的計算厚度 向較薄圓筒的過渡連接應在此段距離以外 封頭設計尚應滿足 a 球冠部分的內(nèi)半徑不大于封頭內(nèi)直徑 b 封頭過渡區(qū)內(nèi)半徑應不小于封頭內(nèi)直徑的6 且不得小于3倍的名義厚度 橢圓形封頭厚度設計 球冠形端封頭 球冠封頭可做端封頭 也可做兩端獨立受壓室的中間封頭如7 2所示 封頭的計算厚度 7 11 球冠形中間封頭 當不能保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力都同時作用時則應分別按下列兩種情況計算封頭厚度 取其較大值 球冠形中間封頭 當能夠保證在任何情況下封頭兩側(cè)的壓力同時作用時 可以按封頭兩側(cè)的壓力差進行設計 當封頭一側(cè)為正壓 另一側(cè)為負壓時 則必須按封頭兩側(cè)的壓力差進行設計 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不小于封頭厚度 否則 應在封頭與圓筒間設置加強段過渡連接 圓筒加強段的厚度 r應與封頭等厚 端封頭一側(cè)或中間封頭兩側(cè)的加強段長度均應不小于 如圖7 2所示 對于碟形和橢圓形封頭 內(nèi)壓以外的載荷影響應按附錄A 附錄B及附錄K確定 對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)構不連續(xù)處的距離應不小于 凡半頂角者 查圖7 6 若比值與 值得交點位于曲線左上方 連接處圓筒和錐殼的厚度分別按7 3與7 5計算 比值與 值得交點位于圖7 6曲線右下方時 在連接處鄰近的錐殼和圓筒必須予以整體補強 補強體的厚度按下式計算 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計算的厚度 b 連接處的圓筒段 應增加厚度的長度范圍不小于 c 連接處的錐殼段 應增加厚度的長度范圍不小于 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)構不連續(xù)處的距離應不小于 凡半頂角 45 者 查圖7 8 若pc KSm比值與 值的交點位于曲線左上方 連接處圓筒和錐殼的厚度分別按7 3與7 5計算 45 pc KSm比值與 值的交點位于圖7 8右下方時 連接處的錐殼和圓筒必須予以整體補強 補強的厚度按下式計算 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處的按7 5計算的錐殼厚度 連接處的圓筒段 應增加厚度的長度范圍不小于 連接處的錐殼段 增加厚度的長度范圍不小于 錐殼小端與圓筒連接處的過渡連接當半頂角45 60 的范圍內(nèi) 小端連接處必須采用折邊過渡連接 見圖7 10 過渡區(qū)的轉(zhuǎn)角半徑為rs 0 05Dis 且不小于錐殼過渡區(qū)厚度的3倍 小端過渡區(qū)的厚度 按式 7 13 計算 但其中的Q值由圖7 11查取 同時尚應滿足下列要求 任何情況下 過渡區(qū)的厚度應 r應不小于過渡區(qū)相接點的距離為處的錐殼按7 5計算的錐殼厚度 與過渡區(qū)相接的圓筒段 厚度應與過渡區(qū)厚度 r相同 此增加厚度的長度范圍應不小于 與過渡區(qū)相接的錐殼段厚度 應與過渡區(qū)厚度 r相同 此錐殼段的長度應不小于 變徑段 本條規(guī)定適用于僅受壓力載荷的軸對稱變徑段的設計 當同時作用有其他載荷時 應按附錄A 附錄B及附錄K進行分析 本條規(guī)定不適用于由其他元件