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外壓容器的失效方式

發(fā)布時(shí)間:2021-04-23  瀏覽:3061次

外壓容器的失效方式有兩種:一種是在容器厚度足夠時(shí),若壓縮應(yīng)力超過(guò)材料的極限強(qiáng)度,容器發(fā)生塑性壓縮變形或破壞,這是因材料強(qiáng)度不足而導(dǎo)致的破壞,屬于強(qiáng)度問題。

另一種是在容器厚度很薄的情況下,當(dāng)外壓力達(dá)到某一值時(shí),容器會(huì)發(fā)生突然的翹曲,此時(shí)殼體中的壓縮應(yīng)力還未達(dá)到材料的屈服極限,這是因容器剛度不足而導(dǎo)致喪失穩(wěn)定性。壓情況

外壓容器的受壓方向有三種:

一是容器側(cè)面受壓,即當(dāng)容器所承受的橫向外壓達(dá)到某極限值時(shí),容器橫斷面會(huì)突然失去原來(lái)的圓形,被壓扁或出現(xiàn)有規(guī)則的波紋,此種現(xiàn)象稱為外壓容器的周向失穩(wěn);

二是容器軸向受壓,即當(dāng)容器所承受的軸向外壓或軸向均布載荷達(dá)到某極限值時(shí),容器的軸向截面會(huì)突然形成有規(guī)則的波紋,則稱為容器的軸向失穩(wěn),僅在很短的圓筒或在內(nèi)壓和軸向壓縮同時(shí)作用下出現(xiàn);

三是容器側(cè)面和軸向同時(shí)受壓。從理論上分析,第三種情況中的軸向受壓對(duì)容器的失穩(wěn)影響不大,可按第二種情況考慮。

外壓容器的設(shè)計(jì)應(yīng)包括強(qiáng)度計(jì)算及穩(wěn)定性校核兩方面的內(nèi)容。外壓容器強(qiáng)度計(jì)算的公式與內(nèi)壓容器相同,只是應(yīng)力的符號(hào)相反,即外壓在器壁中產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。

對(duì)于圓筒的壁厚t與直徑D的比值t/D ≤1/20的薄壁外壓容器,失穩(wěn)破壞往往在強(qiáng)度破壞前發(fā)生,即失穩(wěn)時(shí)的器壁應(yīng)力低于材料的強(qiáng)度極限,所以穩(wěn)定性計(jì)算是薄壁外壓容器設(shè)計(jì)中主要考慮的問題。