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鋼制薄壁內壓短圓筒靜強度的波紋補償器研究
鋼制薄壁內壓短圓筒靜強度的波紋補償器研究
鋼制薄壁圓筒的靜強度，是指其在內壓作用時的屈服壓力和爆破壓力，或指其在外壓作用時的臨界失穩壓力。波紋補償器和工程實踐證明，當圓筒計算長度與直徑之比滿足一定條件時，有足夠強度和剛度的封頭，對鋼制薄壁外壓短圓筒的臨界失穩壓力有提高作用，即薄壁外壓圓筒存在長、短之分。對于單層厚壁內壓圓筒，專家認為，如果其徑比為２,則當長徑比至少為４時，封頭對爆破壓力的增強作用可以不考慮；Crosland基于0.15%碳鋼材料的高壓波紋補償器實驗，也認為當徑比至少為2.5,長徑比為4時，封頭對爆破壓力的增強作用可以忽略不計?！?/div>
由于工程上常用的鋼制薄壁內壓圓筒是用延性材料制造的，徑比較小，為增加波紋補償器在使用時的安全性，人們十分關心如下問題：有足夠強度和剛度的封頭，對鋼制薄壁內壓圓筒的屈服和爆破壓力是否有增強作用；如果有，圓筒的長徑比應滿足什么條件。長期實踐證明，用中徑公式計算鋼制薄壁內壓圓筒形波紋補償器的靜強度具有計算簡便和安全可靠的優點。筆者認為：由于導出中徑公式的理論基礎是無力矩理論，沒有考慮封頭對薄壁內壓圓筒形波紋補償器靜強度的加強作用，其適合的范圍應是封頭對靜強度無加強作用的薄壁長圓筒形波紋補償器。
因此，當波紋補償器封頭有足夠強度和剛度，薄壁內壓圓筒形波紋補償器的長徑比較小時，封頭對筒體有加強作用，這種加強作用會提高波紋補償器的靜強度，故鋼制薄壁內壓圓筒應存在類似于外壓波紋補償器的長、短圓筒之分。由于中徑公式未考慮封頭對筒體無加強作用，因此，用中徑公式可計算封頭對筒體無加強作用的內壓長圓筒靜強度，但用其計算封頭對筒體有加強作用的短圓筒靜強度誤差會較大。
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