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申请/专利权人:合肥通用机械研究院有限公司
摘要:本发明属于高压容器设计与制造技术领域,具体涉及一种基于经向失稳的多层包扎球壳内壳的校核方法。本发明包括以下步骤:S1.确定多层包扎球壳的结构参数及使用材质;S2.计算第1层层板包扎夹紧时对内壳外壁产生的预压缩力;S3.计算第m层层板包扎夹紧时对内壳外壁产生的预压缩力;S4.求和获得所有层板包扎夹紧时对内壳外壁产生的总预压缩力;将所述总预压缩力与内壳的许用外压对比,若总预压缩力的数值不超过内壳的许用外压值,则无内壳经向失稳的风险;反之,则存在所述风险。本发明可作为球壳多层包扎过程中内壳经向失稳的评估判据,并具备了计算过程高效简洁以及计算结果精确度高的优点。
主权项:1.一种基于经向失稳的多层包扎球壳内壳的校核方法,其特征在于包括以下步骤:S1.确定多层包扎球壳的结构参数及使用材质;S2.计算第1层层板包扎夹紧时对内壳外壁产生的预压缩力p1,c;S3.计算第m层层板包扎夹紧时对内壳外壁产生的预压缩力pm,其中2≤m≤n,n为层板总层数;具体包括以下子步骤:S3.1.计算第m层层板包扎夹紧时对第m−1层层板产生的预压缩力pm,c,随后根据下式求得由预压缩力引起的第1层层板内壁扩张的径向位移uo: ;式中: r 1为第1层层板的内半径,单位mm; r m 为第m层层板的内半径,单位mm; E为内壳及层板的弹性模量,单位GPa; μ为内壳及层板的泊松比,无量纲;S3.2.根据下式计算由预压缩力引起的内壳外壁收缩的径向位移ui: ;式中: r i 为内壳的内半径,单位mm;S3.3.令ui等于uo,获得第m层层板包扎夹紧时对内壳外壁产生的预压缩力pm;S4.根据步骤S2中获得的p1,c和步骤S3中获得的pm,求和获得所有层板包扎夹紧时对内壳外壁产生的总预压缩力;将所述总预压缩力与内壳的许用外压对比,若总预压缩力的数值不超过内壳的许用外压值,则无内壳经向失稳的风险;反之,则存在所述风险;步骤S3.1中,按下式计算第m层层板包扎夹紧时对第m−1层层板产生的预压缩力pm,c: ;式中: F m 为第m层层板包扎夹紧力,单位N。
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