过程设备设计 主要内容 2.5.1概述 2.5.2外压薄壁圆柱壳弹性失稳分析 2.5.3其他回转薄壳的临界压力 2
过程设备设计 2.5.1 概述 2.5.2 外压薄壁圆柱壳弹性失稳分析 主要内容 2.5.3 其他回转薄壳的临界压力 2
过程设备设计 2.5壳体的稳定性分析 教学重点： (1)失稳概念； (2)外压薄壁圆柱壳弹性失稳分析。 教学难点： 受均布周向外压的长圆筒、短圆筒 临界压力公式推导。 3
教学重点： （1）失稳概念； （2）外压薄壁圆柱壳弹性失稳分析 ）外压薄壁圆柱壳弹性失稳分析。 2.5 壳体的稳定性分析 过程设备设计 3 2 教学难点： 受均布周向外压的长圆筒、短圆筒 临界压力公式推导
2.5.1概述 过程设备设计 2.5.1概述 失稳现象 1. 外压容器举例 (1)真空操作容器、减压精馏塔的外壳 (2)用于加热或冷却的夹套容器的内层壳体 强度不足而发生压缩屈服失效 2.承受外压壳体失效形式 刚度不足而发生失稳破坏 (讨论重点)
2.5.1 概述 一、失稳现象 1. 外压容器举例 （1）真空操作容器 ）真空操作容器 ）真空操作容器、减压精馏塔的外壳 、减压精馏塔的外壳 、减压精馏塔的外壳 减压精馏塔的外壳 （2）用于加热或冷却的夹套容器的内层壳体 ）用于加热或冷却的夹套容器的内层壳体 ）用于加热或冷却的夹套容器的内层壳体 用于加热或冷却的夹套容器的内层壳体 2.5.1 概述 过程设备设计 4 2. 承受外压壳体失效形式 强度不足而发生压缩屈服失效 刚度不足而发生失稳破坏 （讨论重点）
2.5.1概述 过程设备设计 2.5.1概述（续） 3.失稳现象 承受外压载荷的壳体，当外 压载荷增大到某一值时，壳 体会突然失去原来的形状， 被压扁或出现波纹，载荷卸 去后，壳体不能恢复原状， 如图2一38所示这种现象称为 外压壳体的屈曲(buckling) 或失稳(instability)。 图2-38 圆筒失稳时出现的波纹 5
3. 失稳现象 承受外压载荷的壳体，当外 压载荷增大到某一值时，壳 体会突然失去原来的形状， 被压扁或出现波纹，载荷卸 过程设备设计 2.5.1 概述（续） 2.5.1 概述 5 被压扁或出现波纹，载荷卸 去后，壳体不能恢复原状 ，壳体不能恢复原状， 如图2－38所示这种现象称为 外压壳体的屈曲（buckling） 或失稳（instability）。 图 2－38 圆筒失稳时出现的波纹
2.5.1概述 过程设备设计 2.5.1概述（续） 4.失稳类型 弹性失稳 t与D比很小的薄壁回转壳，失稳时，器 壁的压缩应力通常低于材料的比例极限， 称为弹性失稳。 弹塑性失稳 当回转壳体厚度增大时，壳体中的应力 (非弹性失稳) 超过材料屈服点才发生失稳，这种失稳 称为弹塑性失稳或非弹性失稳。 6
4. 失稳类型 弹性失稳 t与D比很小的薄壁回转壳，失稳时，器 壁的压缩应力通常低于材料的比例极限， 称为弹性失稳。 2.5.1 概述 过程设备设计 2.5.1 概述（续） 6 弹塑性失稳 （非弹性失稳） 弹塑性失稳 （非弹性失稳） 当回转壳体厚度增大时，壳体中的应力 ，壳体中的应力 超过材料屈服点才发生失稳，这种失稳 称为弹塑性失稳或非弹性失稳