設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識

1.常規(guī)設(shè)計(jì)

壓力容器的常規(guī)設(shè)計(jì)中考慮單一的..載荷工況，按一次施加靜載處理，不考慮交變載荷，不區(qū)分短期和..載荷，也不涉及疲勞壽命的問題，以簡化的材料力學(xué)公式和板殼理論中的無矩理論公式為主，按彈性失效準(zhǔn)則，以..主應(yīng)力強(qiáng)度理論為基礎(chǔ)來確定主要受壓元件的尺寸。    

     在常規(guī)設(shè)計(jì)中，應(yīng)力是不分類的。在要考慮熱應(yīng)力時(shí)，只好將熱應(yīng)力與由機(jī)械載荷引起的應(yīng)力疊加。我國常規(guī)設(shè)計(jì)的規(guī)范是 GB / T 150。在 GB / T 150中，對于結(jié)構(gòu)不連續(xù)處的邊緣應(yīng)力或標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定如何確定尺寸的受壓元件，規(guī)定了可以采用如應(yīng)力分析方法和實(shí)驗(yàn)分析方法來解決。但對大量存在的邊緣應(yīng)力和局部應(yīng)力集中問題，是通過根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)定某些相關(guān)尺寸的允許范圍和在計(jì)算中引進(jìn)工程系數(shù)來決定結(jié)構(gòu)尺寸，同時(shí)，在設(shè)計(jì)中對于遠(yuǎn)離邊緣處和局部應(yīng)力處的薄膜應(yīng)力取相對于分析設(shè)計(jì)而言較大的安全系數(shù)，降低整體薄膜應(yīng)力水平，以期達(dá)到將邊緣處和局部應(yīng)力集中處應(yīng)力限制在不致危害整個(gè)壓力容器安全的范圍內(nèi)，借以彌補(bǔ)對該局部缺少計(jì)算的不足。

    常規(guī)設(shè)計(jì)存在一些不足之處。..，各類應(yīng)力如自限性和非自限性，薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，作用在整個(gè)殼體元件上和只作用在殼體局部區(qū)域的應(yīng)力對壓力容器危害程度實(shí)際上是不一樣的，但在規(guī)范中一般不加區(qū)別，以 a ≤[ o ］為強(qiáng)度準(zhǔn)則，給設(shè)計(jì)帶來一定的盲目性。第二，彈性失效準(zhǔn)則并不完全反映容器的實(shí)際承載能力。由于局部高應(yīng)力區(qū)應(yīng)力沒有細(xì)算而提高整體薄膜應(yīng)力的安全系數(shù)，對某些大型、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的容器增加了材料的消耗和制造成本，是很不經(jīng)濟(jì)的。第三，只考慮一次加靜載而忽略疲勞壽命校核，也是一個(gè)缺點(diǎn)。第四，對于熱應(yīng)力很大的設(shè)備，如果仍按常規(guī)設(shè)計(jì)，只好把熱應(yīng)力與機(jī)械載荷引起的應(yīng)力疊加，這往往造成壁厚增加過多，而過大的壁厚又會(huì)導(dǎo)致溫差加大，造成"惡性循環(huán)"。

     常規(guī)設(shè)計(jì)雖然存在上述不足之處，但因制定時(shí)間較早，工程經(jīng)驗(yàn)積累較多，計(jì)算較為簡便，對材料，制造和檢驗(yàn)的要求不如分析設(shè)計(jì)嚴(yán)格，至今仍然廣為應(yīng)用。2分析設(shè)計(jì)

壓力容器的分析設(shè)計(jì)規(guī)范提供了一整套較為完整的以彈性應(yīng)力分析和塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法。 

    在分析設(shè)計(jì)中考慮各種載荷條件可能的組合，將應(yīng)力根據(jù)其起因，來源、作用范圍、性質(zhì)和危害程度不同進(jìn)行分類，根據(jù)塑性失效準(zhǔn)則和疲勞失效準(zhǔn)則，采用第三強(qiáng)度理論或第四強(qiáng)度理論來確定受壓元件的尺寸。在分析設(shè)計(jì)規(guī)范 JB 4732中，對材料、制造、檢驗(yàn)、制造廠的資格審查等都提出更加嚴(yán)格的要求。

3.薄壁容器與厚壁容器的區(qū)分及其設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)
     在壓力容器工程實(shí)踐中當(dāng)容器的外徑（ D 。）與其內(nèi)徑（ D ）之比 K = D 。/ D ,≤1.2時(shí)，稱為薄壁容器；當(dāng) K >1.2時(shí)，為厚壁容器。用于薄壁圓筒，球殼的中徑公式對于 K ≤1.5的厚壁圓筒和 K ≤1.353的厚壁球殼仍然具有滿意的工程結(jié)果。