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高壓容器筒體與封頭的連接區(qū)可靠性

2012-10-26 10:16:29

高壓容器筒體與封頭的連接區(qū)性,由于球形封頭在內(nèi)壓下應(yīng)力狀態(tài)好,所需厚度小,因此直徑較大的高壓容器一般采用球形封頭。由于球形封頭的厚度與相連的簡體厚度相差較大,因此,必然存在過渡區(qū),通常采用錐形過渡段進(jìn)行連接,所以過渡區(qū)成為高壓容器的高應(yīng)力區(qū)之一。
壓力容器的不連續(xù)區(qū)往往是壓力容器的高應(yīng)力區(qū),由于不連續(xù)區(qū)幾何形狀一般較為復(fù)雜,很難用解析法進(jìn)行求解,通常用有限元法進(jìn)行計(jì)算。壓力容器結(jié)構(gòu)不連續(xù)分為兩類,即總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)和局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)。總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)是指對結(jié)構(gòu)相當(dāng)大的部分產(chǎn)生影響的應(yīng)力或應(yīng)變源,即容器的幾何形狀、材料或載荷的不連續(xù)。由于結(jié)構(gòu)的不連續(xù)引起附加邊緣應(yīng)力,從而對結(jié)構(gòu)相當(dāng)大的部分產(chǎn)生影響。例如,封頭與殼體連接區(qū)、法蘭與殼體連接區(qū)、接管區(qū)、不同直徑、不同厚度或不同材料的連接處等。局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)是指對結(jié)構(gòu)相對較小的范圍內(nèi)產(chǎn)生影響的應(yīng)力或應(yīng)變源。例如,小的圓角半徑、小的連接件、部分焊透的焊縫或小孔等。實(shí)際很多結(jié)構(gòu)可能既存在總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)的因素也存在局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)的因素,如接管處既存在接管與殼體在壓力載荷作用下自由變形不一致、變形協(xié)調(diào)過程中產(chǎn)生的總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)應(yīng)力,也存在焊縫局部尺寸如過渡圓角等引起的局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)應(yīng)力。結(jié)構(gòu)的總應(yīng)力是兩者疊加的綜合結(jié)果。壓力容器失效往往在壓力容器的結(jié)構(gòu)不連續(xù)處,所以對壓力容器不連續(xù)區(qū)域的性      ,而且具有觀實(shí)的經(jīng)濟(jì)效益。

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