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容器规定

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容器开孔后为什么需要补强?外压容器和平板开孔补强面积为什么均须减半?

正确答案:由于开孔损失了部分承压金属,不但会削弱容器壳壁的强度,还会破坏壳壁结构的连续性,从而导致局部应力集中。此局部应力峰值很高,可达到基本薄膜应力的3倍,甚至5~6倍。再加上开孔接管处还会受到各种外载和温度的影响,以及制造上存在一些缺陷等诸多原因的综合作用,在开孔边缘发生脆性裂纹或疲劳破坏,所以必须进行必要的设计计算,达到补强的要求。
等面积补强中算中,实际补强的是壳体开孔丧失的薄膜应力抗拉强度断面积。而受压平板产生的是弯曲应力,故应按平板开孔所丧失的抗弯强度来确定其补强面积,使开孔补强前后在补强范围内的抗弯模量相同,由此导出的补强面积为开孔挖去面积的0.5倍。
对于外压容器除强度之外,还须满足稳定条件。由于按外压计算的壁厚较承受同样数值内压时大,而局部补强其主要目的是降低应力集中,故外压容器局部补强所需补强的面积可少些,经研究,为挖去金属面积一半时即可满足。
答案解析:
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