分析设计与常规设计的关系
1)钢制压力容器另一种设计方法
2)设计理论基础不同
3)使用范围相对于GB150进一步扩大
4)设计应力强度较GB150需用应力相对提高
5)材料要求进一步提高
6)制造、检验和验收要求进一步提高
2.分析设计与常规设计主要差异对比:
1)GB150常规设计只关心总体应力,而分析设计既关心总体又关心局部,并引入应力分类的概念
2)安全系数不同,对Rm常规设计取3,分析设计取2.6
3)失效准则不同
一、分析设计概述
(1)标准适用范围方面
(2)理论基础
GB150 :对总体结构一般以薄壳无力距理论或薄板理论计算结构应力,采用第一强度理论计算结构当量强度。
一般按总体结构强度设计。
JB4732 :对总体结构一般采用弹性力学的分析结果计算结构应力,采用第三强度理论计算结构当量强度。
在按总体结构强度设计的基础上,重点将强度设计放在局部不连续结构的强度设计上。
应力分析计算往往借助数值方法实现,如有限元等。
引入应力分类的概念,根据引起应力的原因和对结构强度影响性质不同队结构应力进行分类。
对不同类型的应力限制标准不同。
(3)失效准则
GB150:总体上采用弹性失效准则,即结构中有一点强度超过弹性范围内即判为失效。
但不排除局部塑性失效准则或弹塑性失效准则的采用,如锥壳大小端的强度设计和球冠形封头的强度设计——引入了分析设计的方法。
JB4732:塑性失效准则或弹塑性失效准则
(4)强度的许用极限
GB150:许用应力
JB4732:设计应力强度
应力强度:组合应力基于第三强度理论的当量强度。
取下列各值中的最小值:
注:以上许用极限不包括螺栓材料,一般情况下,当设计温度不是足够高时,许用应力和设计应力强度均决定于标准抗拉强度下限值,因此对同一种材料设计应力强度值一般高于许用应力值。
由此引发对材料的具体要求上的不同。
(5)材料的技术要求存在差异
相对于GB150,JB4732对材料要求进一步提高
(6)制造、检验和验收要求存在差异
关于压力试验工况的强度评定
如结构对计算压力下的工况已评定通过,再用1.25倍或1.15倍的载荷组合系数对压力试验工况进行评定已无意义。
如容器任何点上的压力(包括静压头)超过规定试验压力的6%时,才需进行一下评定:(1)S1小于等于0.9ReL或者0.8ReL
(2)当S1小于等于0.67ReL时,S3小于等于1.35ReL;
当S1小于等于0.9ReL且大于0.67ReL时,S3小于等于2.15ReL-1.2S1
结果评定中评定部位应满足三个主应力代数和不得超过4Sm
塑性极限分析:若采用塑性极限分析方法,满足计算载荷小于塑性极限载荷/1.5即可。
不需遵循上诉评定要求。