螺纹锁紧环盖板凸肩计算方法
时间:2020-06-29
来源:压力容器唯心不易
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螺纹锁紧环盖板凸肩有AB两种计算方法,分别都经过实践检验,但是两者原理以及计算的结果相差非常大,对于大直径,A法经常为B法的2~4倍。
某S院采用A法
原理:将盖板凸肩当做周边简支的圆平板,按照圆平板公式计算。
a-a截面弯曲应力计算公式:
某L院采用B法
原理: 将盖板凸肩当做悬臂梁,按照悬臂梁公式计算(见右图)
a-a截面弯曲应力计算公式:
那么B法是否合理呢?为了验证其假设是否合适,分别计算受均布载荷的环形载荷,有限元接触分析,GB150.3类似结构算例等方法,分析如下:
采用受均布载荷的环形载荷计算
结论:C结果数量级与B法相似
a-a截面弯曲应力计算公式
采用有限元接触分析
结论:Ansys接触分析,其结果与B法相吻合
采用GB150平盖的计算
结论:GB150.3-2011 C.7.4平盖的计算,与B法计算模型及公式一致
a-a截面弯曲应力计算公式
对比B法公式
是不是形式完全一样?
结论:
方法A不考虑中间较厚T部分对其支撑作用,结果保守,按其取值肯定正确,只是保守度是否合适有待商榷。方法B由于简支圆平板在最大应力在中心,边缘处应力值非常低,故将其边缘T处当做刚件处理。为了验证其假设是否合适,分别通过受均布载荷的环形载荷,有限元接触分析,GB150.3类似结构算例等方法进行论证。通过比较上述的各种假设、计算方法及结果,可以得到A法保守,但是保守程度过大,B法精度合适于工程设计。
采用B法设计,并参照GB150.3将当量应力σoa控制在0.7[σ]t。
当遇到非标件设计时,应当综合考虑不同公式计算模型的适用范围,使用条件及隐含条件。采用不同假设,不同工具分别验证,不可冒进也不可过度保守,兼顾安全性和经济性。
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