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外压锥壳与筒体连接需不需要作为支撑线
压力容器设计圈
>《待分类》
2022.09.30 江苏
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经常有人问一个问题:外压锥壳与筒体连接处应不应该作为支撑线?为什么有时候作为支撑线算不过,不作为支撑线反而能算过?
我们先看下GB/T 150-2011《压力容器》问题解答及算例关于外压计算锥壳作为支撑线的一些问题解答。
我们借助SW6软件来计算一组数据进行对比。
一个两端无折边的锥形封头,大端直径2000mm,小端直径1000mm,半锥角30度,厚度均为10mm。外压-0.1MPa。
锥壳大小端作为支撑线时,计算结果如下:
从计算结果可以看出,大端筒体,锥体和小端筒体分别用各自的筒体直径,外压计算长度分别用各自的长度。既然作为支撑线需要起加强作用,那么就必须核算锥壳和筒体连接处的惯性矩够不够了,如下图所示:
如果大小端不作为支撑线,计算结果如下:
从计算结果可以得知,大端筒体,锥体和小端筒体分别用各自的直径,但是外压计算长度三者都是一样的。既然不起支撑作用,那么也就不必核算锥壳和筒体连接处的惯性矩够不够了。
结论:
大小端都不作为支撑线,大端作为支撑线小端不作为支撑线,小端作为支撑线大端不作为支撑线,大小端都做支撑四种工况。只要有一种计算合格,那么就是合格的。即设计人员自己定是否需要做支撑线。如果做支撑线能够计算通过,就可以做支撑线。如果不做支撑线能够通过就不需要做支撑线。
外压锥壳计算建议:
① 锥壳计算时候先选择锥壳与大小端连接处作为支撑线(大端或小端作为支撑线),分别对锥壳及大小端进行外压计算。
② 如果外压计算不合格,可以重新选择锥壳与大小端连接处不作为支撑线,分别对筒体、锥壳进行外压核算。
③ 如果上面两种方法外压计算均不合格,则只能在锥壳大小端设置加强圈计算。
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