文档介绍：内容:
第一节稳定的概念与实例
第二节外压圆筒环向稳定计算
第三节外压封头的计算
第四节真空容器加强圈的计算
第五节压杆稳定计算简介
第九章外压容器与压杆的稳定计算
11/13/2017
1
Qingdao University of science and technology
第一节稳定的概念与实例
一、稳定现象(buckling phenomenon)
稳定就是针对平衡而言,平衡状态主要有稳定平衡和不稳定平衡。
图(1)稳定平衡与不稳定平衡
11/13/2017
2
Qingdao University of science and technology
二、稳定实例
1、压杆稳定:
①拉杆在其原有直线形状下的平衡是稳定的。受力如图2。
②压杆根据轴向压力的大小,可分为两种情况(如图3);
当轴向压力小于临界压力时,压杆的平衡是稳定的;
当轴向压力大于临界压力时,压杆的平衡是不稳定的;
11/13/2017
3
Qingdao University of science and technology
图2 拉杆不失稳图3 压杆可能失稳
11/13/2017
4
Qingdao University of science and technology
2、外压容器(external pressure vessels)
化工生产过程中的承受外部压力的容器。
⑴、真空操作的精馏塔
⑵、真空操作的蒸发器,夹套式蒸发器
⑶、夹套式反应器(在夹套内通入加热蒸汽或通入冷却介质,其压力高于反应操作压力)
⑷、其他真空操作的设备
11/13/2017
5
Qingdao University of science and technology
受外压力作用的容器及设备,其失效形式有三种:
强度不足而引起的失效:它遵循弹性失效准则、塑性失效准则、爆破失效准则的规律。
刚度不足而引起的失效:将产生过大的变形。
稳定不足而引起的失效:称作失稳。它将从一个平衡状态跃变到另外一个平衡状态。
11/13/2017
6
Qingdao University of science and technology
在工程设计中,为了保证在任何条件下操作不致于发生三种失效形式的工作分别称为强度设计、刚度设计和稳定设计。这类设计是从三个各自独立的概念来考虑问题。
在实际运行过程中的大量容器及设备,绝大部分是强度问题和稳定问题。厚壁容器不论承受的是内压力或外压力都是强度问题。薄壁容器承受内压力是强度问题,外压力是稳定问题。容器的最小壁厚是考虑本身应具有的最低刚度。
11/13/2017
7
Qingdao University of science and technology
失稳现象( buckling phenomenon )
●当薄壁容器受外压,往往在强度很富裕的情况下,却突然失去容器原有形状,把这一现象称作失稳现象。
●使外压容器从在原有直线形状下的稳定平衡状态过渡到不稳定平衡状态的压力就是该外压容器的临界压力。
●失稳实质
外压容器失稳的实质,是容器由一种平衡状态跃变到另一种平衡状态。
11/13/2017
8
Qingdao University of science and technology
●外压容器的失稳是它的固有特性,和其它构件(例如:压杆)失稳一样是独立于强度以外的问题,更不能误判为是由于刚度不足而引起的。
●容器失稳时,圆筒壳可能跃变成两个波,三个波,四个波……n=正整数的波形。
11/13/2017
9
Qingdao University of science and technology
第二节外压圆筒环向稳定计算一、临界压力的计算(calculation of critical pressure)
根据受外压力的圆筒出现的失稳现象,计算现象可分为三种类型:
11/13/2017
10
Qingdao University of science and technology