过程设备设计 第四章 压力容器设计 CHAPTER IV Design of Pressure Vessel 4.6压力容器设计技术进展 1
1 44..66 CHAPTER Design of Pressure Vessel
4.6压力容器设计技术进展 过程设备设计 4.1概述 4.2设计准则 4.6.1可靠性设计 4.6.2优化设计 4.3 常规设计 4.6.3计算机辅助设计 4.4 分析设计 4.5疲劳分析 4.6压力容器设计技术进展 2
2 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.6.3 4.6.2 4.6.1 4.6
4.6压力容器设计技术进展 过程设备设计 4压力容器设计技术进展 教学重点: 新的设计思想的介绍 教学难点: 无
3 4.6 4.6
4.6压力容器设计技术进展 过程设备设计 4压力容器设计技术进展 可靠性设计 简要介绍压力容器的 优化设计 计算机辅助设计
4 4.6 4.6 ! "
4.6压力容器设计技术进展 过程设备设计 4.6.1可靠性设计 设计参数:强度指标、零部件的尺寸、所受的载荷等。 目前设计状况:把各种参数作为确定量,忽略了由于各 种条件的变化而使这些参数发生变化的 随机因素。 导致 设计的压力容器及零部件的结构尺寸偏大, 造成不必要的浪费
5 4.6 4.6.1 #$%&'()*+,-"./*01"2345 6789%:;?@AB CDEFG; <H-"IJKLM#$NOI" PQR5 " S+,-"TU./VWB XYZ[ "\]5 ^_
4.6压力容器设计技术进展 过程设备设计 4.6.1可靠性设计(续) 可靠性设计定义: 设计中考虑各种随机因素的影响,将全部或部 分参数作为随机变量处理,对其进行统计分析并建 立统计模型,运用概率统计方法进行设计计算,全 而描述设让对象,使结果更符合定际情况 特点:用概率统计方法进行设计
6 4.6 `ab;PIAhiB jklm no pmqrB stumvwlB f xyjzB KT{|}~95 4.6.1 @ % %tumvwl
4.6压力容器设计技术进展 过程设备设计 4.6.1可靠性设计(续) 可靠性设计的几个概念: (1)失效可能:可靠性设计中,认为所设计的对象总存在 着一定的失效可能。 (2)应力:施加于装置或零部件上的物理量,如各种机械 载荷、热载荷、介质特性等,所有可能引起设计对 象失效的因素,一概称之为应力。 (3)强度或抗力:所有阻止设计对象失效的因素,即装置 或零部件能够承受这种应力的程度称为强度或抗力。 判据:应力作用效果大于强度,则设计对象失效; 反之,设计对象可靠
7 4.6 4.6.1 %=t{WG&'B jz B jz 5 "% 1 2 3 % `B >0"jz @"5 %Gg+,-"iAB ;5 &'g¨%0¤©ªjz"QRB « g+,-¬1L&'g¨5
4.6压力容器设计技术进展 过程设备设计 4.62优化设计 一、传统设计过程拟定一个设计方案 形状规则的承压元件,利用规范标准中的计算公式 确定尺寸,对局部结构则根据经验确定形状和估算尺寸 进行结构分析,计算出各种载荷作用下的结构响应 判断是否满足规范和预先规定的要求 不满足要求 调整形状或尺寸,重新进行计算校核 满足要求
8 4.6 4.6.2 *¯m°® ±@v² ³´µ¶·¸¹º»@" ¼ lTU B ½;<23=t¾"TUd ¿8" À-B Át¸)`"Âà ?@./B jÄ,TUÅÆÇ?@¿8¹È./ ÉÊ¿8g./B ËÌlÍÎ ¶· ¼ Z¶· ¼
4.6压力容器设计技术进展 过程设备设计 462优化设计(续) 当影响设计的因素很多 时,只能得到有限候选 方案中的最好方案,不 可能得到一切可能方案 的“最优设计方案”。 结果: 传统设计方法仅限于 方案比较,是一个试 凑的过程
9 4.6 4.6.2 Ïcd"QRÐÑ ÒB ÓÔÕ¤Ö×Ø v²`"ÙÚv²B Z ÔÕÛv² "“Ùv²”5 T{% ¯mvwÜÖG v²ÝÞB ´ß à"°®5
4.6压力容器设计技术进展 过程设备设计 462优化设计(续) 压力容器优化设计 优化设计(最优化设计) 设计原则:最优设计 根据最优化原理和方法综 设计手段:计算机及 合各方面的因素,以人机 计算程序 配合方式或“自动探索”方 式,在计算机上进行的半 自动或自动设计,以选出 设计方法:最优化数学方法 在现有工程条件下的最佳 设计方案
10 4.6 4.6.2 á* ÅÙâi¹vwã ~;vx"QRB äå æ~vÃg“çèéê ”v ÃB l"ë çègçèB äؽ ì¤í®H-¾"Ùî v²5 Ù vw%Ù$ïvw â%Ù ðñ%S ®ò