具有承载内衬的厚壁圆筒压力容器的自增强研究

发布时间：2020-07-10 17:06

【摘要】：压力容器容易产生爆炸、发生疲劳破坏,对国民经济和人员伤亡造成重大影响,随着社会的发展和人们生活水平的提高,迫切需要安全、稳定、高效的压力容器,就为本论文提供了理论探讨及研究的背景。具有承载内衬的厚壁容器具有内衬材料的加工性,密封性和高强度,高韧性,安全性好以及良好的可设计性等优点,对于厚壁容器的优化设计提出了重要的理论实验课题。本文首先通过二维及三维弹塑性理论分析方案,对具有承载内衬的厚壁容器进行结构分析,求解出压力容器处于弹性状态,弹塑性状态下沿其厚度方向的应力及应变计算的数学解析解,其次,基于双剪强度理论的观点,推导出了确定厚壁圆筒自增强最佳弹塑性界面半径的计算公式,并讨论了自增强时所应施加的压力及其与屈服的关系,筒体外壁残余应力与筒体外壁环向应变的关系。最后,通过有限元分析来直观反映压力容器沿其厚度方向的应力分析规律,以此来验证压力容器结构理论分析的正确性。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH49
【图文】：

几何坐标,压力容器,容器

吉林大学硕士学位论文二章 FW 压力容器结构的弹性分析大量的水压爆破实验检测表明，具有金属内衬的 FW 压之处绝大部分都在容器简身段。因此。本文所研究的重的简身段进行结构分析。及假设条件所示。在柱坐标系 r θ z 中。设定 r, θ ,z分别表示容器向和轴向坐标。且 z 轴与压力容器的对称轴重合, x , y,z分纤维纵向，横向和厚度方向坐标。α 为缠绕角。

几何方程,极坐标系,中变,正应变

图 2-4 极坐标系中变形几何方程点的位移分别为:段 PA 的正应变为:( )druuruPAAAPPPAPArrr=+ = = /'''理可得环向线段 PB 的正应变为:分析可知,径向位移只是径向坐标的函因假定轴向应变为常数,即有0, ε,εεθ===dzduruzzr(常值) drruAurr =+'

受力图,压力容器,二维结构,受力图

第二章 FW 压力容器结构的弹性分析平面应力的问题，并忽略层间剪切的作用和径向应的环向，轴向应力用平均环向，轴向应力来代替，标系的建立本节仍采用柱坐标系，在柱坐标系 r-θ -z 中，设 r ,θ ,环向和轴向坐标，且 z 轴与压力容器的对称轴重合，材料层的纤维纵向，横向方向：α 为纤维缠绕角，设向，轴向平均应力。()(),kzkσσθ为第 k 层复合材料的中 k=1，2，。。。。n）。受力结构模型如图所示

【参考文献】