最新压力容器爆破实验.docx

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1、最新压力容器爆破实验实验五压力容器爆破实验一、实验目的1、初步把握压力容器整体爆破的实验方法及装置；观察并分析实验经过中所出现的各种现象；2、测定容器的整体屈从压力并与理论计算值进行比拟；3、对容器的爆破口及断口做出初步的宏观分析；4、对爆破容器的性能进行评价的初步训练。二、实验意义整体构件爆破实验是压力容器研究、设计、制造中的一个综合性实验方法，是考核构件材料的各项机械性能，构造设计的合理性，安全储备以及其它方面性能的直观性很强的实验方法。有下面几个方面的应用：1、定型：新设计压力容器的选材、构造及制造工艺合理性验证。这也包括新产品的试制，材料更新，构造型式改变以及制造工艺更动时为确保产品质

2、量而进行的实验。2、质量监控：对已定型的压力容器，为了监控在生产中由于生产工艺的波动等因素而引起的质量波动所进行的实验，模具的变形，热处理炉温的波动，原材料质量波动以及焊接工艺条件的波动等都能引起压力容器产品质量的波动。3、科研及其它用处的评定性实验。压力容器爆破实验属于毁坏性实验，消耗较高。因而确定能否需要进行这类实验时要慎重考虑。三、实验方法及原理压力容器的爆破实验分模拟构件爆破实验和产品抽样实验两种：1、模拟构件的爆破实验；根据一定的模拟条件制造模拟构件，进行爆破实验，以推断实际容器的爆破性能，此法多用于研究、制造费用高的单件重要容器。此法的关键是建立准确的模拟条件。2、产品抽样实验：从

3、一定数量的产品中随机抽取若干只进行爆破实验。此法适用于成本相比照较低的大批量生产容器。整个实验经过是由压力源向容器内注入压力介质直至容器爆破。压力介质可为气体或液体两种。由于气压爆破所释放的能量比液压爆破所释放的能量大得多，相对而言气压爆破比拟危险，因而一般都采用液压爆破，但即便用液压爆破，仍有一定的危险性，需要安全防护措施，以保证人员及设备的安全。在爆破实验经过中，随着容器内压力的增高，容器经历弹性变形阶段，进而出现局部屈从、整体屈从、材料硬化、容器过度变形直至爆破失效。为了表征容器爆破实验经过中各阶段的变化规律，可用压力进水量、压力升压时间、压力筒体直径变化量等曲线进行描绘，这些参数可借助

4、于压力表，水位计等在实验中测得。图5-1即为钢质无缝气瓶爆破实验中测定的压力升压时间曲线，根据这些曲线所提供的信息即可分析构件材料的力学性能，并确定该容器的整体屈从压力。图5-1钢质无缝气瓶爆破实验压力-升压时间曲线整体屈从压力Ps的测定：1、进水量不断增加而压力表指针基本上停滞不动时所对应的压力；2、在压力进水量等曲线上对应于整体屈从的平台阶段所对应的压力；爆破压力Pb的测定：容器爆破的霎时容器内的压力。爆破实验的典型实验装置如图5-2所示。图5-2爆破实验装置简图高压泵：98MPa柱塞泵，介质为水或超高压泵：600MPa柱塞泵，介质为煤油和变压器油。压力表：量程为100MPa，l.5级；秒

5、表，测量仪等用具。四、圆筒形容器整体屈从压力PS和爆破压力片Pb的理论计算根据受内压圆筒的应力分析结果可知，当内压升到某一数值时。内壁表层材料首先开场屈从，随着压力的升高，塑性区向外发展直至整个壁厚全部屈从。此时所对应的压力为整体屈从压力，由于此时材料全部进人塑性，因而表现出有较大的塑性变形发生。当变形发展到一定程度时材料进入硬化阶段，随着塑性变形的不断发生。容器壁厚不断减薄。当壁内应力到达材料的强度限时容器发生爆破。根据不同的压力分布假设以及不同的屈从准则，可推导出不同的PS、Pb计算公式，具有代表性的有下面几种：1、基于理想弹-塑性材料，按厚壁圆园筒分析得出的公式用TreSea屈从准则式中kD0/Di圆筒外、内径之比，s、b分别为材料的屈从应力和抗拉应力。用Mises屈从准则：Ps=2slnK/3Pb2blnK/32、修正公式福贝尔和史文森根据前述基于理想弹性材料推导出的Pb公式。考虑到材料的应变硬化或屈从比s/b对爆破压力Pb的影响，分别提出修正公式：福贝尔公式：Kpbssbln232?-?=史文森公式：KnenPbnbln227.025.0?=?=式中：e自然对数底，n材料应变硬化指数。3、基于薄壁分析的公式当容器壁厚相对较薄k此页面能否是列表页或首页？未找到适宜正文内容。