压力容器零部件设计-3开孔补.ppt

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1、,开孔和开孔补强设计,器壁强度削弱：开孔造成局部应力集中和强度削弱；不连续应力：壳体与接管形成结构曲率不连续，产生较大的附加弯曲应力；局部应力：壳体与接管拐角处不等截面过渡，引起很高的局部附加应力。焊接缺陷和残余应力 峰值应力,开孔接管部位的应力集中,容器大开孔与小开孔,容器孔边应力集中的理论分析是以无限大平板上开小圆孔为基础的，壳体曲率变化不计，因此，孔边应力均为拉（压）应力。大开孔时，除有拉（压）应力外，还有很大的弯曲应力，其应力范围超出了开小孔时的局部范围，在较大范围内破坏了壳体的薄膜应力状态。因此小开孔理论不适用。,应力集中的特点,开孔接管处应力集中的特点：在操作压力作用下，壳体和开孔

2、接管的连接处必须满足变形协调条件，因而产生相互约束力和弯矩，使开孔接管处除了有孔边集中应力、薄膜应力外，还有边缘应力和焊接应力，比小孔K值高达36倍。应力集中具有局部性。开孔接管补强的目的：使孔边的应力峰值降低到允许值。,相关标准：HG/T21630 HGJ527-90 补强管 适用范围 两标准都规定了适用范围为当量压力PD6.4MPa，共分A、B、C、D、E五种。其中D、E型是削边过渡的，但其削边角度是45度，而不是常规的1:3削边处理。,压力面积法,两个条件：1、高强钢材料（b=540MPa），接 管与筒体结构采用全焊透结构。2、接管的腐蚀余量C2=1mm,1、开孔最大直径的限制,非径向接管有斜向接管和切向接管之分，则在壳体上开孔为椭园形和卵圆形。要注意使其开孔长轴与圆筒轴线垂直时有较小的应力集中系数。开孔计算直径d的取法（见下图）:由于圆筒计算厚度是根据周向薄膜应力计算的，因此开孔截面应以承受周向薄膜应力的截面考虑，即是与圆筒轴线平行的纵向截面。开孔计算直径d为孔沿纵截面方向的直径。,适用范围：等面积补强:适用于开孔直径小于筒体内径的一半。即d/Di1/2;压力面积法:（HG20582.7“大开孔的补强计算”)适用于开孔直径小于筒体内径的0.8倍。即d/Di0.8;（但注意五个限制条件）超出以上范围就属于焊制三通，参照标准HG20582.23“焊制三通的计算”,END,