梳理 | 內(nèi)壓錐殼設(shè)計(jì)思路
ASME VIII-1 UG-32 (f), (g)幾個(gè)公式簡(jiǎn)潔明了。GB/T150.3第5.6節(jié)洋洋灑灑七八頁A4的篇幅。
(吐槽最后來吧,手動(dòng)微笑)
ASME BPVC VIII-1內(nèi)壓錐殼的設(shè)計(jì)思路如下:
1、內(nèi)壓錐殼
1.1不帶折邊錐殼
1.1.1錐形封頭的厚度計(jì)算
不帶折邊錐殼,可在薄壁圓筒厚度計(jì)算公式的基礎(chǔ)上,乘于一個(gè)與錐殼半頂角有關(guān)的系數(shù),整個(gè)錐殼取此同一厚度。以大端直徑為計(jì)算直徑。
1.1.2錐殼和圓筒連接處的計(jì)算
因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的不連續(xù),內(nèi)壓會(huì)在大端、小端分別生產(chǎn)引起壓縮、拉伸的橫推力,所以需要在大小端分別進(jìn)行加強(qiáng)計(jì)算,如果計(jì)算厚度之外的富余面積不足以抗衡橫推力,需要在應(yīng)力衰減范圍內(nèi)加強(qiáng)。
1.2帶折邊錐殼
1.2.1錐形封頭的厚度計(jì)算
折邊以外的錐殼部分可按上述1.1.1計(jì)算,但此時(shí)計(jì)算直徑應(yīng)取為和折邊相連處的錐殼直徑。
1.2.2錐殼和圓筒連接處的計(jì)算
帶折邊錐殼和圓筒連接處的計(jì)算,即折邊厚度的計(jì)算。帶折邊錐殼與碟形封頭相當(dāng),大小端的折邊厚度按碟形封頭公式計(jì)算。折邊緩解了結(jié)構(gòu)不連續(xù),不必另外考慮連接處的加強(qiáng)。
另,ASME規(guī)定,當(dāng)錐殼半頂角超過30度,必須設(shè)置折邊,且對(duì)折邊有最小厚度要求。
GB/T150內(nèi)壓錐殼的設(shè)計(jì)參照了ASME VIII-1和VIII-2兩個(gè)分篇,略顯繁瑣,思路如下:
2、內(nèi)壓錐殼
2.1不帶折邊錐殼
2.1.1錐形封頭的厚度計(jì)算
除大小端外的殼體部分,為在薄壁圓筒厚度計(jì)算公式的基礎(chǔ)上,乘于一個(gè)與錐殼半頂角有關(guān)的系數(shù)。以大端直徑為計(jì)算直徑。
2.1.2根據(jù)計(jì)算壓力、材料許用應(yīng)力及錐殼半頂角等判斷大端(小端)是否需要加強(qiáng)。
如果無需要加強(qiáng),取上述2.1.1.1殼體的厚度。
如果需要加強(qiáng),則由與大端(小端)相連筒體的計(jì)算厚度,乘于一個(gè)與計(jì)算壓力、材料許用應(yīng)力等有關(guān)的系數(shù),即得到大端(小端)的厚度。
并且要求大端(小端)及與之相連的筒體在一定的范圍內(nèi)都取上述厚度。
2.1.3錐殼和圓筒連接處的計(jì)算
如果只有內(nèi)壓作用,無折邊錐殼的計(jì)算只需滿足2.1.1、2.1.2。
如果還有除內(nèi)壓之外,其他軸向載荷的作用,還需要進(jìn)行錐殼和圓筒連接處的加強(qiáng)計(jì)算,方法同上述1.2.2。
需要指出的是,如果僅有內(nèi)壓,SW6軟件同樣進(jìn)行了連接處的計(jì)算。(咳咳,這樣計(jì)算書看起來好煩。)
2.2.帶折邊錐殼
2.2.1錐形封頭的厚度計(jì)算
折邊以外的錐殼部分在內(nèi)壓圓筒厚度公式的基礎(chǔ)上,引入一個(gè)與計(jì)算與折邊半徑、錐殼半頂角、大端內(nèi)徑有關(guān)的系數(shù),計(jì)算得到。此時(shí)計(jì)算直徑應(yīng)取為和折邊相連處的錐殼直徑。
2.2.2錐殼和圓筒連接處的計(jì)算
2.2.2.1大端
大端折邊(或稱過渡段)厚度按當(dāng)量碟形封頭計(jì)算,并不得小于2.2.1中的計(jì)算厚度。
2.2.2.2小端
小端折邊(或稱過渡段)計(jì)算方法同上述2.1.2無折邊錐殼。
只是在錐殼半頂角大于45度時(shí),相應(yīng)系數(shù)按外壓錐殼取值。
(沒錯(cuò),GB/T150就是這么神奇,雖然他們明明是抄ASME的)
* * *
就因?yàn)?/span>GB150的思路這么繞,太難記了,才需要花這么個(gè)時(shí)間來梳理,咳咳,在中國專家的指導(dǎo)下干活,就是好累,好累。
好吧,有空再整理下外壓錐殼的設(shè)計(jì)思路。
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