对压力容器的机械强度可靠性设计的简单探讨

对压力容器的机械强度可靠性设计的简单探讨

马国勇

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摘要

压力容器的机械强度是设计过程的重要部分。一般强度设计将首先建立应力干涉模型，然后将其直接应用于特定的设计过程。可靠性设计的确定需要与压力容器的工作环境，实验数据和其他特征相结合，并且还需要设计压力容器的重要性。在工业设计技术不断进步和发展的过程中，压力容器的载荷试验水平和强度检测水平得到了显著显著提高。

关键词 ：压力容器 ；可靠性设计 ；机械强度

前言

不论是日用具或是电子设备，稳定性科学研究并对应用都非常重要，尤其是对于航空公司零件，武器，电子设备等一些关键商品来讲，其稳定性在一定程度上也反映这一个国家的能力和水准。伴随着生活品质与经济水平的提升，顾客已经开始对压力管道的安全性明确提出更高的要求，而且伴随着科技进步的高速发展，高压容器的稳定性也获得了很大的提升，因其稳定性的商品在个人生活与综合国力的一种体现中起到重要意义。因而，产品可靠性科学研究具备无可替代的特殊的意义。

在高压容器设计环节中，几何尺寸和硬度是随机变量，对应的荷载并不是相对稳定的。因而，在结构设计优化中，必须综合考虑每一个自变量不确定性。稳定性是一个全方位的全过程，可以分为四个阶段：设计方案，生产制造，应用和维护保养。产品设计水准取决于其固有稳定性。假如高压容器的冲击韧性受到限制在常规和安全状态，在创建抗压强度地应力实体模型以后便可以算出其稳定性。

1理论方法

1.1基础知识

高压容器汽缸的常规设计参考国家行业标准GB150-2011规范。设计里考虑到厚度包含2个具体内容，即用以测算厚度和的厚度额外量。测算薄厚是依据计算方式计算压力获得厚度值。薄厚额外量由建筑钢材的厚度负偏差和圆桶的腐蚀余量构成，在其中负薄厚误差依据钢规范挑选选择合适的特定系数的范畴。腐蚀余量计算一般在于容器的设计寿命与使用钢的介质腐蚀深度的均值。

研究综述发觉，在高压容器气体压力缸结构设计优化环节中，大部分选用中径公式的弹力毁坏作为极限值状态下函数公式开展研究综述，在这样的情况下所产生的极限值被称之为屈服极限的最高值，再根据这种极限值选择与明确汽缸的失效概率，可是根据结构设计优化的实验中非常少涉及腐蚀余量值，在一些研究资料中探讨了计算和预测分析筒节使用期限的办法，即测算高压容器、腐蚀深度的稳定性测算去进行明确。

1.2结构设计优化流程

高压容器结构设计优化流程一般可分成6点：即最先算出可靠性、抗压强度贮备系标值；第二步，及依照B=[R]计算公式，将零件的常见故障概率F开展明确，F=1-R；第三步，依据计算出来常见故障概率值来计算标准状态下的分布特征，再将可靠性指数值来计算；第四步，将生产制造原材料的承受载荷分布参数等来计算；第五步，应用计算出来可靠性指数值计算地应力平均值；第六步，即依据地应力平均值和规格相互关系，对器皿厚度尺寸问题进行明确。

2开展高压容器冲击韧性结构设计优化的最基本方式

2.1留意极限值状况

使用高压容器的过程当中，汽缸厚度会出现巨大的变化，而且在汽缸地应力的影响下也会出现转变。因而，必须综合考虑高压容器冲击韧性的结构设计优化。容器里物件浸蚀到枪管膛线速度。当使用这个计算公式高压容器使用中的汽缸薄厚时，科研人员必须注意稳定性受损状况：a，高压容器汽缸的妥协无效；b，高压容器缸盖的裂开；科研工作人员务必具体分析高压容器在极端化情况下的无效，最大程度地提升高压容器的抗压性能，并提升高压容器冲击韧性的稳定性。

2.2.精确测算高压容器的汽缸薄厚

在20个世纪50时代，当科研人员科学研究铝合金强度时，她们验证了原材料在具体情况下的腐蚀深度遍布。伴随着研究范围的扩张，具体环境下原材料的相对应腐蚀深度也会跟着提升。因而，在预估高压容器腐蚀余量时，能够测算高压容器的原始筒厚。假如高压容器的汽缸厚度23mm，依据蒙特卡罗仿真模拟方式，十年后高压容器的稳定性能够测算为.09的五次方。很多实践活动说明，高压容器厚度将随着时间推移而改变，但需要注意高压容器在使用期限期内应具备最少0.9五次方以上稳定性。

2.3有效施压原材料

受工作压力原材料对压力管道的冲击韧性稳定性有很大的影响。因而，应依据介质侵蚀强度和设计压力计算压力材料的特性。一方面，工作压力原材料还受介质易燃性和发生爆炸特征的危害。高压容器中常用的原材料务必符合我国标准的标准和实践应用。另一方面，合理地构造还对高压容器的安全性有一定的影响，必须认真完成。结果：现阶段，中国在高压容器冲击韧性结构设计优化方面比较随便，并没有具体规定。高压容器冲击韧性结构设计优化的目的是保证高压容器的冲击韧性可以满足安全规定。环境因素地应力和经济发展水平全是高压容器冲击韧性结构设计优化的参考标准，因而提升了高压容器的机械结构设计优化应造成充分重视。

3结果

现阶段，在我国高压容器的冲击韧性结构设计优化没有一个统一的标准，对压力管道的稳定性并没有明确规定，主要是通过公式计算和假定对上述稳定性方式进行了总结与分析。高压容器的冲击韧性结构设计优化的目的是完成高压容器的冲击韧性会到做到对应的安全水平，经济发展水平，环境因素与压力全是高压容器冲击韧性结构设计优化最终的参考标准。因而，高压容器的冲击韧性结构设计优化起到极为重要的功效。

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