南华大学压力容器

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南华大学2014年压力容器的考点,差不多都考到了,大学考试变化都不大,留在网上造福大家吧。做小抄,把字体调成八号字体即可。低压L;0.1MPa《=P《1.6MPa中压M;1.6MPa《=P《10MPa高压H;10MPa《=P《100MPa超高压U;P》=100MPa椭圆形封头:a/b=2不连续应力具有局部性、自限性两种特性局部应力的计算:应力集中系数法、数值解法、实验测试法、经验公式压力容器用钢可分为:碳素钢,低合金钢,高合金钢焊接接头常见缺陷:裂纹,夹渣,未熔透,未融合,焊瘤,气孔,咬边焊接接头检验:破坏性检验,非破坏性检验无损检测:射线透照检测,超声检测,表面检测压力容器用钢的基本要素:较高的强度,良好的塑性,韧性,制造性能,与介质相容性密封分类:强制式密封,自紧试密封影响密封性能的主要因素:螺栓预紧力2.垫片性能3.压紧面的质量法兰刚度4.操作条件高压密封的结构形式:平垫密封、卡扎里密封双锥密封、伍德密封、高压管道密封提高高压密封性能的措施改善密封接触表面、改进垫片结构、采用焊接密封元件焊接结构设计焊接接头形式:对接接头、角接接头和T形接头、搭接接头坡口形式I形,V形,单边V形,U形,J形压力容器的应力分为三大类一次应力P、二次应力Q、峰值应力F立式支座耳式支座,支撑式支座,腿式支座,裙式支座卧式容器支座:鞍座,圈座,支腿安全泄放装置:安全阀、爆破片什么叫做自增强?将厚壁圆筒在使用之前进行加压处理,使其内压力超过初始屈服压力。当压力卸除后,塑性区中形成残余压缩应力,弹性区中形成残余拉伸应力。这种通过超工作压力处理,由筒壁自身外层材料的弹性收缩引起残余应力的方法,称为自增强。降低局部应力的措施合理的结构设计减少两连接件的刚度差、尽量采用圆弧过渡、局部区域补强、选择合适的开孔方位减少附件传递的局部载荷尽量减少结构中的缺陷影响压力容器钢材性能的环境因素有哪些?温度、介质、加载速率影响密封性能的主要因素1螺栓预紧力、2垫片性能、3压紧面质量、4法兰刚度、5操作条件压力容器焊接结构设计的基本原则尽量采用对接接头尽量采用全熔透的结构尽量减少焊缝处的应力集中开孔补强主要有哪些形式:补强圈补强、厚壁接管补强、整段件补强三种形式。有等面积补强法,压力面积补强法,极限载荷补强法三种设计方法。压力容器的常规设计法与分析设计法的主要区别?常规设计:常规设计只考虑单一的最大工况,按一次施加的静力载荷处理,不考虑多变载荷,也不区分短期载荷和永久载荷,因而不涉及容器的疲劳问题。分析设计:分析设计是指以塑性失效准则为基础,采用精细的力学分析手段的压力容器设计方法。何为回转壳的不连续效应,工程上不连续分析的方法有哪些?不连续效应:工程实际中的壳体结构,绝大部分都是由几种简单的壳体组合而成,即由球壳、圆柱壳,锥壳,圆板等连接而成。工程上不连续分析的方法:把壳体应力的解分解为两个部分。一是薄膜解或称主要解,即壳体的无力矩理论的解。求得的薄膜应力与相邻的载荷同时存在,这类应力称为一次应力。二是有矩解或称次要解,即在两壳体连接边缘处切开后,自由边界上受到的边缘力和边缘力矩作用时的有力矩理论的解,求得的应力称为二次应力。GB150和JB4732的区别与GB150相比,JB4732允许采用较高的设计应力强度,在相同设计条件下,容器的厚度可以减薄,重量可以减轻。但是由于设计计算工作量大,选材,制造,检验及验收等方面的要求较严,有时经济效益不一定高。当然,需要做疲劳分析的压力容器,必需采用分析设计。无力矩理论使用条件1壳体曲率半径的变化是连续的、无突变,壳体的厚度也无突变;2构成同一壳体材料的物理性能(E、μ等)是一致的;3作用在壳体上的外载荷是连续的,没有突变或集中载荷作用;4壳体边界处只有沿经线切线方向的约束,而经线的转动和法向位移均不受约束。什么是焊接应力?减少焊接应力有什么措施?答:焊接应力是指焊接过程中由于局部加热导致焊接件产生较大的温度梯度,因而在焊件内产生的应力。为减少焊接应力和变形,应从设计和焊接工艺两个方面采取措施,如尽量减少焊接接头的数量,相等焊缝间应保持足够的间距,尽可能避免交叉,焊缝不要布置在高应力区,避免出现十字焊缝,焊前预热等等)什么是不连续效应?并简述局部应力产生的原因。不连续效应就是由于容器总体结构的不连续,组合壳在连接处附近的局部区域出现衰减很快的应力增大现象,称为不连续效应。产生原因:由几种简单的壳体组成的壳体,在两壳体的连接处,若把两壳体作为自由体,即在内压作用下自由变形,在连接处的薄膜位移一般不相等,而实际上这两个壳体是连接在一起的,即两壳体在连接处的转角和位移必须相等。这样在两个壳体连接处附近形成一种约束,迫使连接处壳体发生局部的弯曲变形,在连接边缘产生了附加的边缘力和边缘力矩及抵抗这种变形的局部应力预应力法提高厚壁圆筒屈服承载能力的基本原理是什么?答:通过压缩预应力,使内层材料受到压缩而外层材料受到拉伸。当厚壁圆筒承受工作压力时,筒壁内的应力分布由按拉美公式确定的弹性应力和残余应力叠加而成,内壁处的总应力有所下降,外壁处的总压力有所上升,均化沿筒壁厚度方向的应力分布,从而提高圆筒的初始屈服压力。简述短期静载下温度对钢材力学性能的影响。答:高温下,低碳钢的弹性模量和屈服点随温度升高而降低,而抗拉强度先随温度升高而升高,但当温度达到一定值时反而很快下降。低温下,随着温度降低,碳素钢和低合金钢的强度提高,而韧性降低。但并不是所有金属都会低温变脆。一般说来,具有体心立方晶格的金属,都会低温变脆,而面心立方晶格材料不会。压力容器设计时为什么必须要考虑开孔的补强问题?压力容器接管补强结构主要有哪几种形式?试画图说明。答:(1)开孔以后,除削弱器壁的强度外,在壳体和接管的连接处,因结构的连续性被破坏,会产生很高的局部应力,给容器的安全操作带来隐患。(2)补强圈补强、厚壁接管补强和整锻件补强。简述爆破片的作用,并与安全阀相对比,简述其特点答:爆破片是一种断裂型安全泄放装置,它个爆破片在标定爆破压力下即发生断裂来达到泄压目的,泄压后爆破片不能继续有效使用,容器也就被迫停止运行。与安全阀相比,它有两个特点:一是密闭性能好,能作到完全密封;二是破裂速度快,泄压反应迅速。下面是我在网上挑选的,考没考到记不得了,供参考。一、填空题(共18分)1、(2分)《容规》适用的设计压力范围是(0.1Mpa≤P≤35Mpa)。2、(4分)不连续应力具有两个重要的特征,即(局部性)和(自限性),在结构上可采取(圆弧过渡)、(减少两构件的刚度差)等方法限制其应力水平。(4分)分析轴对称载荷下回转壳体的应力可采用(无力矩)理论和(有力矩)理论,在忽略弯曲内力的条件下,壳体中的应力称为(薄膜)应力,该应力沿壁厚方向(均匀)分布。4、(3分)脆性断裂又称为(低应力脆断),容器脆性断裂的外观特征是(断裂时容器无明显塑性变形)断口方向与(最大主应力方向)垂直。5、(2分)焊接接头的检验方法包括(破坏性检验)和(非破坏性检验)两类。(3分)压力容器应力腐蚀开裂具有的基本特征是(拉伸应力)、(特定合金和介质的组合)和(延迟脆性断裂)。《过程设备设计》复习题一、填空1、压力容器基本组成:筒体、封头、密封装置、开孔与接管、支座、安全附件。2、介质毒性程度愈高,压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重,对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。3、压力容器盛装的易燃介质主要指易燃气体和液化气体。4、壳体中面:与壳体两个曲面等距离的点所组成的曲面。5、薄壳:壳体厚度t与其中面曲率半径R的比值(t/R)max≤1/10。6、厚壁圆筒中的热应力由平衡方程、几何方程和物理方程,结合边界条件求解。7、改善钢材性能的途径:化学成分的设计、组织结构的改变、零件表面改性。8、钢材的力学行为,不仅与钢材的化学成分、组织结构有关,而且与材料所处的应力状态和环境有密切的关系。焊接接头系数——焊缝金属与母材强度的比值,反映容器强度受削弱的程度。10、介质危害性:指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等;其中影响压力容器分类的主要是毒性和易燃性。11、《压力容器安全技术监察规程》根据容器压力与容积乘积大小、介质危害程度以及容器的作用将压力容器分为三类。12、回转薄壳:中面是由一条平面曲线或直线绕同平面内的轴线回转而成。14、压力容器用钢的基本要求:较高的强度;良好的塑性、韧性、制造性能和与介质相容性。15、压力容器设计中,常用的强度判据:包括抗拉强度бb、屈服点бs、持久极限、蠕变极限、疲劳极限б-1强度失效——因材料屈服或断裂引起的压力容器失效,称为强度失效,包括(a)韧性断裂、(b)脆性断裂、(c)疲劳断裂、(d)蠕变断裂、(e)腐蚀断裂等。5.容器在正常情况下,设定元件的金属温度。6.圆筒外(内)部两相邻刚性构件之间的最大距离。7.卡曼旋涡,流体弹性扰动,湍流颤振,声振动,射流转换。8.质量,偏心,风,地震。一,填空题。1标准椭圆形封头采用长短轴之比为a/b=22.习惯上按容器压力的大小将压力容器分为四类低压L;0.1MPa《=P《1.6MPa中压M;1.6MPa《=P《10MPa高压H;10MPa《=P《100MPa超高压U;P》=100MPa3.无力矩理论的应用条件是:1壳体曲率半径的变化是连续的、无突变,壳体的厚度也无突变;2构成同一壳体材料的物理性能(E、μ等)是一致的;3作用在壳体上的外载荷是连续的,没有突变或集中载荷作用;4壳体边界处只有沿经线切线方向的约束,而经线的转动和法向位移均不受约束。求解内压壳体与接管连接处的局部应力的方法主要有:压力容器分析设计中的将压力容器中的应力分为三大类:二:计算题1.如图所示压力容器,上端为半球形封头,封头及容器壁厚均为t

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