第三幸外本容器设计
第三章 外压容器设计
目最 外压容器的稳定性 2 外压薄壁容器壁厚确定 3 外压薄壁圆筒的加强圈
目录 1 外压容器的稳定性 2 外压薄壁容器壁厚确定 3 外压薄壁圆筒的加强圈
第一节外在容餐的稳突性 一、 外压容器的失效形式 基本概念 ●外压容器：容器外部压力大于内部压力。 ●失效：容器失去了正常的工作能力。 ◆ 外压容器的失效形式 ·外压容器的失效一是强度不够，二是稳定性不足。 外压薄壁容器失稳是主要的失效形式
第一节 外压容器的稳定性 一、外压容器的失效形式 ◆ 基本概念 ●外压容器：容器外部压力大于内部压力。 ●失效：容器失去了正常的工作能力。 ◆ 外压容器的失效形式 ● 外压容器的失效一是强度不够，二是稳定性不足。 外压薄壁容器失稳是主要的失效形式
二、外压容器的失稳过程及临界压力的概念 失稳的概念 容器强度足够却突然失去了原有的形状，筒壁被压 瘪或发生褶绉，筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形。 这种在外压作用下，筒体突然失去原有形状的现象称弹 性失稳。 容器发生弹性失稳将使容器不能维持正常操作，造 成容器失效
二、外压容器的失稳过程及临界压力的概念 ◆ 失稳的概念 容器强度足够却突然失去了原有的形状，筒壁被压 瘪或发生褶绉，筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形。 这种在外压作用下，筒体突然失去原有形状的现象称弹 性失稳。 容器发生弹性失稳将使容器不能维持正常操作，造 成容器失效
容器失稳形式 侧向失稳 整体失稳 容器的失稳形式 轴向失稳 局部失稳 侧向失稳 由于均匀侧向外压引起失稳叫侧向失稳
◆ 容器失稳形式 ● 侧向失稳 由于均匀侧向外压引起失稳叫侧向失稳
轴向失稳 薄壁圆筒承受轴向外压，当载荷 达到某一数值时，也会丧失稳定性。 失稳，仍具有圆环截面，但破坏 了母线的直线性，母线产生了波形， 即圆筒发生了褶绉。 ● 局部失稳 在支座或其他支承处以及在安装运输中由于过大的局 部外压也可能引起局部失稳
● 轴向失稳 薄壁圆筒承受轴向外压，当载荷 达到某一数值时，也会丧失稳定性。 失稳，仍具有圆环截面，但破坏 了母线的直线性，母线产生了波形， 即圆筒发生了褶绉。 ● 局部失稳 在支座或其他支承处以及在安装运输中由于过大的局 部外压也可能引起局部失稳
临界压力的概念 临界压力是导致容器失稳的最小外压力。 三、临界压力的计算 影响临界压力的因素 临界压力的大小与筒体几何尺寸、材质及结构因素有 关。 外压圆筒形容器的分类： 按失稳情形式将外压圆筒分为三类： 长圆筒、短圆筒、刚性圆筒
◆ 临界压力的概念 临界压力是导致容器失稳的最小外压力。 三、临界压力的计算 ◆ 影响临界压力的因素 临界压力的大小与筒体几何尺寸、材质及结构因素有 关。 ◆ 外压圆筒形容器的分类： 按失稳情形式将外压圆筒分为三类： 长圆筒、短圆筒、刚性圆筒
◆临界压力的计算 ·长圆筒 P。-22B( ·短圆筒 P,=2.59E(⊙/D)25 LID. 应用以上两式应满足两个条件： 火临界应力 26。 *圆筒的圆度应符合GB150的规定
◆ 临界压力的计算 ● 长圆筒 ● 短圆筒 应用以上两式应满足两个条件： ＊ 临界应力 ＊ 圆筒的圆度应符合GB150的规定。 3 2.2 ( ) o e cr D p E = o e o cr L D D p E / ( / ) 2.59 2.5 = t S e cr o cr p D = 2
·刚性圆筒 26o, Pmax D。 四、外压圆筒类型的判定 ◆ 临界长度计算 临界长度 区分不同类型圆筒的特征长度。 ●临界长度的计算 火区分长圆筒和短圆筒的临界长度Lcr L.=1.17D 6
● 刚性圆筒 四、外压圆筒类型的判定 ◆ 临界长度计算 ● 临界长度 区分不同类型圆筒的特征长度。 ● 临界长度的计算 ＊ 区分长圆筒和短圆筒的临界长度Lcr o t e s D p 2 max = e o cr o D L D = 1.17
*区分短圆筒和刚性圆筒的临界长度L'cr 1.3E6 ◆， 计算长度确定 计算长度 计算长度是指圆筒上相邻两刚性构件（如封头、加 强圈等)的距离。 对具有凸形封头无加强圈的圆筒其计算长度=圆筒长 度+两封头直边高度+两封头曲面深度的1/3
＊ 区分短圆筒和刚性圆筒的临界长度Lˊcr ◆ 计算长度确定 ● 计算长度 计算长度是指圆筒上相邻两刚性构件（如封头、加 强圈等）的距离。 对具有凸形封头无加强圈的圆筒其计算长度L=圆筒长 度+两封头直边高度+两封头曲面深度的1/3 。 e t o s e cr D E L ' 1.3 =