外壓B值達到最大時,會出現(xiàn)什么問題?
有朋友問某年壓力容器審批考試題目的答案如何理解:

外壓容器計算時,當A值超出圖標最右邊時,B值該如何?。看藭r外壓容器和外壓球殼會出現(xiàn)什么問題?
參考答案是:此時系數(shù)A取0.1,在該設(shè)計溫度下材料的B值達到了最大值。此時外壓容器或外壓球殼抵抗外壓能力最強。
答案描述的B值最大是對的,但是表述的方式總讓人覺得不合適。
按照規(guī)范系數(shù)A取0.1,B值也達到了最大值。但是此時“外壓容器抵抗外壓能力最強”值得商榷。仿佛因為A值達到0.1,所以抵抗外壓能力變強了。這有因果關(guān)系嗎?
我們不妨看看外壓圖算法的來歷:
外壓失穩(wěn)分為線性彈性失穩(wěn)(比例限以下)、非線性彈性失穩(wěn)(比例限至屈服點),非彈性失效(超過屈服點)(實為壓縮強度失效)

在GB中厚壁和薄壁的分界線為:直徑/厚度D/t=20,ASME中為D/t=10。
可以認為這個比分界線大,說明屬于薄壁,失效模式主要是失穩(wěn)。
比分界線小,說明是厚壁,失效模式可能是失穩(wěn),也可能是強度失效。
而且D/t越小,說明筒體越厚,越可能是強度失效。
回到題目,A值是環(huán)向應(yīng)變也稱外壓應(yīng)變系數(shù),失穩(wěn)時應(yīng)變系數(shù)越大,說明筒體要達到失穩(wěn)時的應(yīng)變也很大,也就是筒體很厚,屬于厚壁容器。
B值為應(yīng)力系數(shù),為2倍環(huán)向應(yīng)力。A與B是應(yīng)變應(yīng)力關(guān)系,所以從規(guī)范上的外壓應(yīng)力系數(shù)B曲線圖上看,非常像鋼材的拉伸曲線。


應(yīng)變A超過0.1后,此時圓筒失穩(wěn)的臨界應(yīng)力已超過屈服強度,圓筒可能發(fā)生塑性失穩(wěn)或塑性屈服破壞。
所以在GB150中,對于厚壁圓筒采用4-4的公式計算,穩(wěn)定性和強度失效取小值。

那么A值為0.1時,曲線基本屬于屈服階段。材料屈服階段應(yīng)變增加,但是應(yīng)力基本不會增加,所以說超過0.1它還可以按照0.1的A值來取B值。
此時B值取的是最大值。
A取到0.1, B值取到大值,能否說此時外壓容器抵抗外壓能力最強?
筆者認為:不能
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抵抗外壓能力可能不變。
B取值到最大值,外壓容器失效模式從外壓失穩(wěn)變成了強度失效,此時容器的許用外壓通常是由4-4的第二項決定的,與B值無關(guān)。B值取再大,但是但是抵抗外壓能力是一樣的,又如何說是最強的呢?
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相同的AB值,抵抗外壓能力能不同。
A值大,造成B值大,此時抵抗外壓能力變強,這個描述是不準確的。我們可以看到,許用外壓不僅僅和B值相關(guān)還和圓筒的D/t相關(guān)。D/t以及L/D才能綜合查到A值。正確的說是:

a)相同長度,越粗(厚),(D/t)越小,A值越大,B值越大,B/(D/t)越大,抵抗外壓能力越大。
b)相同厚度(D/t不變),越短,L/D越小,A值越大,B值越大,B/(D/t)越大,抵抗外壓能力越大。
c)假設(shè)D/t增加了,L/D減小,但是A值相同,B值相同,B/(D/t)變大,抵抗外壓能力變大。AB沒變,抵抗外壓能力也變大了,說明抵抗外壓能力不完全和AB相關(guān),這個因果關(guān)系就錯了。
而真正抵抗外壓變強的原因是,圓筒又短又粗。
所以答案錯在通過觀察AB值,認為B值越高,許用外壓越高。此題答案的邏輯錯誤如下:
比如我們發(fā)現(xiàn)體重和力量成正比(假設(shè)是對的)。
但是審核人聲稱:“我發(fā)現(xiàn)體重計讀數(shù)和力量成正比”。于是舉重運動員帶著杠鈴稱重,比其他人裸重讀數(shù)高,最后真獲得了大力王的稱號,證明了審核人說的是對的。
這該死的,無處安放的,邏輯...
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