分析设计讲稿(Ljg.05.8.26)(免费阅读).ppt

4. 蠕变；（一定的温度和应力不变的条件下，随时间增长，缓慢而不断地产生非弹性变形） 5. 脆性断裂；（初始缺陷、低温下操作…） ● 6. 高应变、低循环疲劳； 7. 应力腐蚀； 8. 腐蚀疲劳。 失效准则： ● 弹性失效 ● 塑性失效 ● 弹塑性失效； 断裂失效； 爆破失效； 腐蚀失效； 蠕变失效等。 分析设计是计及各种可能失效模式中的大多数失 效模式并在结构、强(刚)度计算、选材、制造检验 等各个方面综合考虑并提供合理的安全裕量（等安 全裕度原则）以防止相关类型失效。 根据所考虑的失效模式比较详细地计算受压 元件的各种应力，并根据各种应力对各失效模式所 起的不同作用而予以分类，再采取不同的应力强度 条件加以限制。 分析设计的特点 1．能解决常规设计难于解决的问题 ● 应力集中，局部应力； ● 高温高压（机械应力与热应力并存）； ● 交变载荷下的疲劳设计； ● 柔性部件，异型结构，复杂又无现成的公式。 2．科学性、安全性 ● 搞清了应力分布情况，对症下药，该薄处薄，该厚处厚； ● 30多年核容器的正常运行表明：分析设计可保证安全。 3．经济性 ● 一般可省材20% ~ 30%； ● 工艺方面可减少工作量（如：焊接）省时，省力， 省材； ● 降低运输费用。 （计算费用高，加工费用高） （见书中173页） 材 料 1. 必须是压力容器用钢，具有合格的力学性能以及较低的硫、磷杂质的含量；不允许用沸腾钢及非压力容器用钢制作壳体、封头等受压元件； 2. 钢材应是列入了国标、行标或已为PV大量使用的且有使用经验的国内钢材和国外标准所列的PV用钢； 3. 列入JB4732的计有：钢板24个钢号，钢管23个钢号，锻件22个钢号，螺柱8个钢号；取消推荐材料代用规定； 4. 钢材使用温度下限为0℃ (GB150为 -20℃)，使用温度低于0℃的钢材，需进行低温冲击试验；低温冲击功指标较GB150略有提高； 5. 较GB150扩大了超声波检测范围且提高了质量等级要求； 6. 对低合金钢螺柱用材规定了进行夏比V冲击试验的要求；低温用低合金螺柱用材的低温冲击功指标较GB150规定有所提高。 分析设计标准的选用 1）当设计压力约为20MPa或更高时； 2）当容器直径大于1500mm且设计压力为7 MPa或更高； 3）当容器直径/壁厚比值较小，例如16；或因壁厚较大而难 以制作，如δ≥75mm； 4）当容器的质量约为18000kg以上；或同时制造若干相同容 器总重量为此数值； 5）当容器为多层结构或较为复杂的结构； 6）当容器尺寸较大而要在现场建造时； 7）交变载荷（压力、温度） 8）交变温度梯度； 9）使用条件苛刻的容器，如：装有剧毒介质、压力冲击等。 另外： （1）工程费用；（2）建造安装费用 （3）其它因素。 我国规定： 1）PD≥10MPa，且δn 25mm； 2）PD● Di 10000； PD —— 设计压力，MPa；Di —— 容器内直径，mm； 3）球罐容积 650m3，且PD 1.6MPa； 4）GB150难于确定结构尺寸的容器及受压元件； 5）须专门呈报审批的容器或受压元件。 以上情况可考虑采用分析设计标准。 应力重分布 解决塑性问题的两种途径 1 详细研究塑性变形随载荷增加而逐渐发展的全过程，在加载每一时刻，了解结构内所有点 的应力、应变和位移，确定弹性区与塑性区之 间的界线；应力与变形在卸掉一部分或全部载荷后以及重复加载时的变化规律。这对塑性静 定问题尚好解决（如内压厚壁筒的例子），但对一般问题涉及到了复杂的本构关系，无论用增量理论或全量理论解决起来都是十分困难的。 2 不去关心整个变形过程、加载历史，只关心结构在 极限状态下的承载能力；避开了解决塑性问题的难点，但也因此而不能了解变形过程中的应力、应变和位移的分布情况，只得到最终的极限载荷。 两端固定均布载荷矩形截面梁。 长为l，厚为t，宽为b 最大应力在两端。 标准中对安定性（Shakedown）的简化处理： 结构在载荷、温度等的交变过程中，仅在初次加载过程中出现一定量的塑性变形， 而在以后的载荷交变循环中*，不再出现新的塑性变形，没有塑性变形的积累* * ，仍处 在弹性循环中。称该结构是 “安定”的。