一种安全的自增强压力容器

摘要

一种安全的自增强压力容器。用于提高容器的安全性与承载能力，解决现有技术设计计算烦琐或不精确而可能导致不安全等技术问题。其技术方案要点是：塑性区深度按公式k²lnk_j²－k²－k_j²+2＝0计算，可保证不产生反向屈服；承载能力按上图式(Ⅰ)计算，可保证σ_ej≤σ_y和σ_ei≤σ_y。其中k为容径比，k_j为弹－塑性界面半径与内半径之比，σ_y为材料的屈服强度，p为容器承受的内压，p_e为非自增强容器最大弹性承载能力，σ_ej为弹－塑性界面处总应力的当量应力，σ_ei为内壁面处总应力的当量应力。当k小于由公式确定的值时，不论k_j多大，卸除自增强压力后，容器不会产生反向屈服，此时自增强容器的最大承载能力可达全屈服压力，即上图式(II)。

主权项

1、一种安全的自增强压力容器，其特征是：塑性区深度按公式k2lnkj 2-k2 -kj 2+2＝0计算，可保证自增强处理时不产生反向屈服，即σei′/σy≥-1；承载能力按公式$\frac{p}{{\sigma }_y}=\frac{k^2-1}{k^2}=2\frac{p_e}{{\sigma }_y}(按第三强度理论)或$ \frac{p}{{\sigma }_y}=2\frac{k^2-1}{\sqrt{3}{k}^2}=2\frac{p_e}{{\sigma }_y}(按第四强度理论)计算，可保证\sigma ej\le \sigma y和\sigma ei\le \sigma y；其中k为自增强压力容器外半径与内半径之比，kj为自增强压力容器弹性与塑性区交界面半径与内半径之比，\sigma ei\prime 为卸除自增强压力后容器内壁面残余应力的当量应力，\sigma y为自增强压力容器材料的屈服强度，p为自增强压力容器所承受的内压，pe为非自增强压力容器的最大弹性承载能力，\sigma ej为容器弹-塑性区交界面处总应力的当量应力，\sigma ei为容器内壁面处总应力的当量应力。$$