文档介绍：过程设备设计
剪力
弯矩
图5-3 双鞍座卧式储罐受力分析
(c) 剪力图
(d) 弯矩图
M1
M2
设计计算
(1)弯矩
A. 圆筒在支座跨中截面处的弯矩
简化
整理几何参数
M1为正:上半部圆筒受压缩
下半部圆筒受拉伸
过程设备设计
课本错误,没有平方
设计计算
二、内力分析
B. 圆筒在支座截面处的弯矩
简化
整理几何参数
M2为负:上半部圆筒受拉伸
过程设备设计
下半部圆筒受压缩
设计计算
(2)剪力
A. 支座跨距中点处截面的剪力等于0
B. 支座截面上的剪力:
> 时:
≤ 时:
保守做法
应计及外伸圆筒
和封头两部分
重量的影响
(5-5a)
(5-5b)
过程设备设计
设计计算
(1)圆筒上的轴向应力
(2)支座截面处圆筒和封头上的切向切应力
和封头的附加拉伸应力
(3)支座截面处圆筒的周向弯曲应力
(4)支座截面处圆筒的周向压缩应力
(5)周向弯曲应力和周向压缩应力的强度校核
(6)加强圈设计
圆筒
周向应力
过程设备设计
设计计算
三、圆筒应力计算和强度校核
(1)圆筒上的轴向应力
除支座附近截面外,其他各处圆筒在承受轴向弯矩时,
仍然可以看成抗弯截面模量为πRiδe的空心圆截面梁,
而并不承受周向弯矩的作用。
2
过程设备设计
设计计算
(1)圆筒上的轴向应力(续)
如果圆筒不设加强圈,且A> ,
由于支座处截面受剪力作用而产生周向弯矩,在周向弯矩的作用下,导致支座处圆筒的上半部发生变形,产生所谓“扁塌”现象,见图5-23。
过程设备设计
“扁塌”现象引起的无效区
无效截面积
有效截面积
d
设计计算
(1)圆筒上的轴向应力(续)
“扁塌”一旦发生,那么支座处圆筒截面的上部就成为难以抵抗轴向弯矩的“无效截面”,而剩下的圆筒下部截面才是能够承担轴向弯矩的“有效截面”。
过程设备设计
“扁塌”现象引起的无效区
无效截面积
有效截面积
d
设计计算
齐克据实验测定结果
认为,与“有效截面”
弧长对应的半圆心角
Δ等于鞍座包角θ之
半加上β/6,即
图5-23“扁塌”现象
“扁塌”现象引起的无效区
无效截面积
有效截面积
d
过程设备设计
设计计算
a
跨距中点处圆筒截面由轴向弯矩引起的轴向应力
跨距中点处圆筒截面由内压引起的轴向应力
跨距中点处圆筒截面总的轴向应力
最高点(压缩应力)
最低点(拉伸应力)
过程设备设计
设计计算