Ｄｉ ｃ Ｒ ｕｅ 和 基 于应 力 分类 法 （ ｓ ｎＢ ｒ ｔ ｏ ｔ） ｅ Ｄｅｉ ｙ ｇ
Ａ ａ ｓ － ｔｏ ａｅ ｎ ｓ ｅｓ ａｅ ｏｉｓ ｎ ｌ ｉ Ｍｅ ｄｂ ｓｄｏ ｔ ｓ ｃ ｔ ｒ ） ｙ ｓ ｈ ｒ ｇ ｅ
法。 目前 通 用 的 有 限元 分 析 软 件 有 ＡＮＳ 、 ＹＳ
ＮＡＳ Ｒ Ｔ ＡＮ、ＡＤＩ 、ＡＢ ＵＳ和 ＭＡＲ ＮＡ ＡＱ Ｃ
件。 另一 种更 科 学 更严 密 的 设计 规 范分 析 设
析设 计 允许 结 构 内 出现 可 控 制 的局 部 塑 性
变形 ， 允许对峰值应力部位进行有 限寿命设
计。 分析 设计 不 但 有 效 防止 了相关 的失效模
式产 生 ， 而且 还 充 分地 发 挥 了材 料 的 承载潜 计方法， 要求对压力容器进行应力分析和疲 力 。 劳分 析 ， 由于 这 种定 量 分 析 结果 使 结构 趋于 应 力 分 析 的方 法 手 段 一般 有 三 种 ： 解 更合 理 ， 因此 ， 该 规范 设 计 的容 器 ， 以达 析 方 法 ， 值 方 法 和 实 验 应 力 分析 。 析方 用 可 数 解 到较高的应力而并不削弱安全裕度。 法 采 用 弹性 力 学 方 法 ， 过 平 衡 方 程 、 通 几何 近年来， 随着石油化工 、 化工、 医药等领 方程 、 物理方程、 形协 调方程及 边界条件 变 域装 置 大型 化 的趋 势 ， 设备 安 全性 和 轻量 求 得 问题 的解 答 。 对 但上 述 方 程 都是偏 微 分 方 化等 要求 日益提 高 ， 得 分析 设 计 方 法在 压 使 力 容器 设计 中的应用 越 来越普 遍 。
又可把整体分解为筒体、 头、 兰、 封 法 开孔 、
２ 压 力容 器分 析设 计方 法
．
压 力容 器 规 则设 计 是 以弹性 失 效准 则 ， 采用 的是第 一 强 度理 沦 ， 计 计算 公 式主 要 设 是材 料 力学 和 板 壳理 论 为 基础 。 些 公式均 这 以显 式 表达 ， 出 了压 力 、 用 应 力 、 给 许 容器 主 要尺 寸 之 间的 关 系 这 些 并 不是 建立 在对 但
两 种 设计 规 范 ：传 统 的设 计 方 法 ， 为按 规 称 则设 计 ， 的基 本 思想 是 并 不需 要 对压 力 容 它
器 的各个 部 合 经 典力 学 理 论 和 经 验 公式 对 压 力 容 器 部 件 的设计 做 一 些规 定 ， ： 材 、 全 系数 、 如 选 安 特 征尺 寸、 造 工 艺等 都 必 须满 足 一定 的条 制
数 值 方 法 最 常 用 的 是 差 分 法 和 有 限 元 法 ， 限 元 法 是 对 问题 的一 种 物 理 近 似 有
法 ， 从 能量 原 理 出发 ， 结 构 进 行 离 散 化 它 对
处理。 即把 连 续 的 弹 性 体 设 想 为 由许 多 ， 然 而 又 是 有 限 个 单 元 组 成 。 限 元 法 的 迅 速 有 发展， 许多优越性 是差分法 不具备 的， 其 所 以 目前 有 限 元 法 是 解 决 工 程 问题 的 常 用 方
容器 及 其 部件 进 行 详 细 的应 力 分 析 基 础之
上。
接管、 支座等 部件 。
压 力 容 器 设 计 方 法 有 两 种 ， 别 对 应 分
分 析设 计 以塑性 失效 准 则 ， 采用 的是 第 三 （ ）强 度 理沦 ， 四 设计 计 算 手段 是 弹塑 性 力学 理 论和 应 力 分析 ， 全 系 数 比规 则设 计 安 小 ， 料 和 制 造 检 验 比规 则 设 计 要 求 高 。 材 分
展和 更新 不 同存在 较 大 的差异 。 ３ １ 力容 器分 析设 计标 准 Ｅ Ｉ４ ５ ．压 Ｎ ３４
Ｅ １ ４ ５在 设 计 部 分 的 正 文 总 体 引 Ｎ ３ ４
入 了应 力 分 类 及 其 评 定 的 理 念 ， 采 用 以 但 公 式 直 接 表 示 的 方 法 ， ＤＢ （ ｓ ｎＢ 即 ＦＤｅｉ ｙ ｇ Ｆ ｒ ｌ 法 ， 包 括 了简 化 的和 详 细 的两 种 ｏｍｕａ ） 并 疲 劳 寿 命 评 定 方 法 。 外 ， 资 料 性 附录 Ｂ 此 在 和 Ｃ 中列 入 了直 接 法 （ ｓ ｎＢ ｎｌｓ Ｄｅｉ ｙＡ ａ ｉ ｇ ｙ ｓ—
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余 热锅 炉
２ ｌ． ０１ ４
压 力容器分析设 计方法和标准简介 与比较
杭州锅炉集团股份有限公司 许志贵
摘 要 压力容器分析设计方法是除常规设计方法外的另一选择， 计算机软硬件的
发展使得分析设计有 了完全实现的可能， 相应的标准规范也在逐步完善和发展 ， 本文对 分析设计标准 Ｅ ３４ ， Ｓ Ｉ 一 ， ３ Ｎ １４ ５ Ａ ＭＥＶ Ｉ ２￣ Ｊ ４ ２的内容与进展进行介绍和 比较。 Ｉ Ｂ７ 关键 词 压力容器 分析设计 标 准
１ ．前言 压 力容器 是化 工、 油 化工、 金、 石 冶 轻 工 、 织 、 械 以及 航 空航 天 工 业 中广 泛 使 纺 机 用 的承 压设 备 。 管各 类 压 力容 器 设 备功 能 尽 各 异、 构 复杂 程 度不 一 ， 从 整体 上 看 ， 结 但 一 般 以薄壁 的旋转 壳为 主 要构 型 ， 同时 结构 上
程， 只有在轴对称等特殊情 况下才 能求解 ，
如 果 结 构 复杂 或 者 载荷 复杂 ， 解便 会 非常 求
余 热 锅 炉 ２ １ ． ０ ４ １
困难 。
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目前 压 力 容 器 分 析 设 计 标 准 比较 常 用 的 是 Ｅ １４ ５ Ｎ ３ ４ ，ＡＳ Ｉ ２和 Ｊ ７ ２ ＭＥＶＩ ． Ｉ Ｂ４３ ， 各标 准 之 间 存在 一 定 的渊 源 ， 时又 由于 发 同