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圣泰储罐|薄壁壳体的稳定性计算

2015-12-031326 次浏览

公司主打产品:PE储罐,盐酸储罐,复合储罐,滚塑储罐,防腐储罐

      在轻化工和食品生产中,经常会遇到承受外压的容器和设备,如带有夹套的反应器,各类真空贮罐和真空精馏设备等,其共同的特点是这类容器承受均匀的径向外压或同时承受相同的径向和轴向均匀外压。这类外部压力大于内部压力的容器称为外压容器。它们的失效既有强度问题又有刚度问题,且往往以刚度为主。对于某些承受轴向附加压缩载荷或弯矩的内压和外压容器,除分别按内压或外压容器进行设计外,还需要根据轴向压缩应力校核其是否失效。由于轴向压缩校核原理和外压容器属同体系。

轻化工、食品生产中常用的外压容器(包括真空容器)的受载方式有三种,第一种是仅径向上均匀受外压,第二种是径向和轴向上同时受均匀且相同的外压,这两种受载方式所引起的失稳。由理论计算和实验结果可知,对于第一和第二种受载方式,其临界压力值相差很小,在工程上允许忽略它们之间的差别,而一律视作径向上均匀受外压的容器,这样处理不仅在设计中可予以简化,而且其误差也在工程上的允许范围内,因而是可取的。对于受外压作用的球壳或封头,当外压达到一定值时也会引起失稳。所以从设计角度考虑,本节只需要讨论薄壁圆筒的周向稳定性计算、轴向稳定性计算和薄壁球壳的稳定性计算等三类问题。
薄壁壳体的稳定性计算以弹性小挠度理论作为基础,其基本假设为;
(1)壳体壁厚与直径之比是小量,满足薄壁条件;
(2)器壁位移w与壁厚之比是小量,可以略而不计;
(3)失稳时壳体的相应应力(周向失稳时对应于周向应力,轴向失稳时对应于轴向应力)处于弹性状态。

在上述假设条件下,可以推得线性的挠曲微分方程和静力平衡方程,因而易于求解。

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