第五章外压圆筒与封头的设计

第五章外压圆筒与封头的设计一、名词解释1.临界压力2.临界长度3.计算长度4.弹性失稳二、判断是非题（对者画√，错者画X）1．假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。（）2．18MnMoNbR钢板的屈服点比Q235-AR钢板的屈服点高108%，因此，用18MnMoNbR钢板制造的外压容器，要比用Q235-AR钢板制造的同一设计条件下的外压容器节省许多钢材。（）3．设计某一钢制外压短圆筒时，发现采用20g钢板算得的临界压力比设计要求低10%，后改用屈服点比20g高35%的16MnR钢板，即可满足设计要求。（）4．几何形状和尺寸完全相同的三个不同材料制造的外压圆筒，其临界失稳压力大小依次为：Pcr不锈钢Pcr铝Pcr铜。（）5．外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。（）三、填空题1、受外压的长圆筒，侧向失稳时波形数n=（）；短圆筒侧向失稳时波形数为n（）的整数。2、直径与壁厚分别为D，S的薄壁圆筒壳，承受均匀侧向外压p作用时，其环向应力σθ=（），经向应力σm（），它们均是（）应力，且与圆筒的长度L（）关。3、外压容器的焊接接头系数均取为Φ=（）；设计外压圆筒现行的稳定安全系数为m=（）。4、外压圆筒的加强圈，其作用是将（）圆筒转化成为（）圆筒，以提高临界失稳压力，减薄筒体壁厚。加强圈的惯性矩应计及（）和（）两部分的惯性矩。5、外压圆筒上设置加强圈后，对靠近加强圈的两侧部分长度的筒体也起到加强作用，该部分长度的范围为（）。四、工程应用题1、图5-21中A，B，C点表示三个受外压的钢制圆筒，材质为碳素钢，σs=216MPa，E=206GPa。试回答：（1）A，B，C三个圆筒各属于哪一类圆筒？它们失稳时的波形数n等于（或大于）几？（2）如果将圆筒改为铝合金制造（σs=108MPa，E=68.7GPa），它的许用外压力有何变化？变化的幅度大概是多少？（用比值[P]铝/[P]铜=？表示）2、有一台聚乙烯聚合釜，其外径为D0=1580mm，计算长度L=7060mm，有效厚度Se=11mm，材质为0Cr18Ni9Ti，试确定釜体的最大允许外压力。（设计温度为200℃）3、有一台液氮罐，直径为Di=800mm，计算长度L=1500mm，有效厚度Se=2mm，壁厚附加量C取2mm，材质为0Cr18Ni9Ti，由于其密闭性能要求较高，故须在常温下进行真空试漏，试验条件为绝对压力10-3mmHg，问不设置加强圈能否被抽瘪？如果需要加强圈，则需要几个？4、试设计一台尿素真空蒸发器，已知内筒内径为Di=4000mm，筒长L=4300mm（切线间长度），两端采用标准椭圆形封头，最高操作温度＜200℃，材质为0Cr18Ni9Ti，试确定罐体和封头的厚度。·B·C。CCC·AL/DoDo/SeBA图5-21