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压力容器设计外压薄壁圆筒压力容器设计外压薄壁圆筒的稳定性计算的稳定性计算第四章 外压容器设计mpppcr外压圆筒的稳定条件外压圆筒的稳定条件m稳定性安全系数，圆筒稳定性安全系数，圆筒m=3影响外压圆筒临界压力的主要因素影响外压圆筒临界压力的主要因素（1）材料的）材料的E、（2）结构尺寸）结构尺寸D、t、L（3）圆筒的形状偏差）圆筒的形状偏差第一节 概述第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算第二节第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算外压薄壁圆筒的稳定性计算基于以下假设：基于以下假设：圆柱壳厚度圆柱壳厚度t与半径与半径D相比相比 是小量，是小量， 位移位移w与厚度与厚度t相相 比是小量。比是小量。失稳时圆柱壳体的应力仍失稳时圆柱壳体的应力仍 处于处于弹性范围弹性范围。目的目的理论理论理想圆柱壳小挠度理论理想圆柱壳小挠度理论线性平衡方程线性平衡方程和挠曲微分方程和挠曲微分方程crcrcrLp、求 外压圆筒外压圆筒长圆筒长圆筒LLcr，失稳波数，失稳波数n=2，pcr与与L无关无关刚性筒刚性筒失效形式不是失稳，而是失效形式不是失稳，而是压缩屈服破坏压缩屈服破坏短圆筒短圆筒LLcr，失稳波数，失稳波数n2，pcr与与L有关有关第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算对于钢质圆筒（对于钢质圆筒（=0.3）：）： 长圆筒的临界压力计算公式：长圆筒的临界压力计算公式：3212DtEpcr32 . 2ocrDtEp31 . 12oocrcrDtEtDpcrtp适用条件：适用条件：ty（ ）临界应力（临界压力在圆筒壁中引起的周向压缩应力）：临界应力（临界压力在圆筒壁中引起的周向压缩应力）：第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算（3）对于薄壁圆筒，使长圆筒失稳的压力（）对于薄壁圆筒，使长圆筒失稳的压力（pcr）远）远远小于使长圆筒屈服的压力（远小于使长圆筒屈服的压力（ps），即失稳破坏），即失稳破坏先于强度破坏。先于强度破坏。注意注意（1）长圆筒临界压力与圆筒的计算长度无关）长圆筒临界压力与圆筒的计算长度无关（2）长圆筒抗失稳能力与）长圆筒抗失稳能力与E有关，而各类钢的弹性模有关，而各类钢的弹性模量变化不大，因此采用高强度钢代替低强度钢，量变化不大，因此采用高强度钢代替低强度钢，只能提高圆筒的强度，而不能显著提高其抗失稳只能提高圆筒的强度，而不能显著提高其抗失稳能力。能力。第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算32 . 2ocrDtEp5 . 100030. 12DtDLEtDpcrcr32/59. 259. 2ooooocrDtDtDLEtDLDEtpcrtp适用条件：适用条件：ty（ ）短圆筒的临界压力短圆筒的临界压力短圆筒的临界应力短圆筒的临界应力第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算tDDLoocr17. 1第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算带加强圈的圆筒带加强圈的圆筒tDLDEtpoocr259. 2带加强圈的外压圆筒带加强圈的外压圆筒第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算受均布轴向压缩载荷受均布轴向压缩载荷圆筒的临界应力圆筒的临界应力轴向压缩圆筒失稳的形状轴向压缩圆筒失稳的形状（a）非对称形式；（b）对称形式（a）（b）第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算本节重点v（1）失稳、临界压力、临界长度概念；v（2）典型受载条件下圆筒临界压力（或应力）计算公式 。减压操作设备减压操作设备带夹套搅拌釜带夹套搅拌釜容器韧性断裂外观