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设计准则
设计单位应当制定健全的质量体系,突出更好的指导性和可实施性,并贯彻到相应的设计中。(2)在压力容器的设计期间,应与工艺生产相一致,其各项参数也应符合标准。只有这样,此类产品才能在使用过程中具有相应的承压能力。(3)在化学工业中,因为所使用的原料相对容易,它会导致腐蚀且有害,因此将导致不利的后果。因此,压力容器在使用过程中应更平稳。(4)在压力容器运行过程中,应确定使用时间。由于化学原料的腐蚀性较大,因此设计人员应注意采用哪种方法来确定压力容器本身的使用时间,从而减少生产所需的成本。(5)压力容器应具有易于生产,使用方便的特点。应力分析设计的关键是根据应力本身的性质以及对失效模式的影响,对压力容器中的应力进行分类。不同种类的应力对容器的影响程度不同,分别规定了不同的系数。
应力分类如下:
1主要压力
由于外部载荷的影响,在容器元件中获得了法向应力或剪切应力或平衡外部机械负载所需的应力。有两个特点:一是满足静平衡条件,即负荷增加,应力相应增加;二是非自线性的,应力沿壁厚均匀分布。同时,主要压力主要包括以下几类:
其一主要的总体膜应力:指的就是对总体结构都会带来影响的薄膜应力之一,例如由平衡压力或应力之间的分布载荷引起的膜应力。
其二主要的局部膜应力:对于这种应力,其水平大于主要的膜应力,但只会影响局部区域结构中的主要膜应力。例如,在固定支撑或接管位置的情况下,由外部负载和力矩引起的膜应力。
其三主要弯曲应力:这种应力是一种弯曲应力,它沿着平衡压力或其他机械负载所需的横截面厚度线性分布。例如,在平盖中,弯曲应力是由压力引起的。
2二次应力
因为在容器中,部件具有约束或它们的相邻部件具有约束,因此获得法向应力或剪切应力或与变形和协调规定所需的应力一致。它的特点主要包括:符合变形协调规定。其次,它具有自限性,可以满足局部屈服后的约束,可塑性和变形较小。条件或变形条件是一致的,以防止变形继续增加。只要不重复加载,结构就处于“稳定”状态,不会损坏。所以,二次应力的许用值应根据“安定性”的概念予以限制,如热应力和结构不连续处的弯曲应力。
3峰值压力
因为结构不够持续,所以总应力增加了一次和二次应力,它的特征是:通常是自限性的,同时又是局部的,整体不变形。但通常是疲劳和脆性断裂的原因,在疲劳设计中,需要局限峰值应力。
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