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压力容器的可靠性设计

作者:admin来源:中国压力容器网 日期:2015-7-28 9:38:55 人气: 标签:

  事实上,压力容器的强度几何尺寸均是随机量,同样其所受的载荷也不可能为定值。可,强度及应力多数情况下是随机变量。因此把可靠性设计方法引入压力容器的设计已成为发展趋势。

  所谓可靠性设计是假设各参量都为随机变量,根据试验数据及工作环境确定其分布特征,再按照由压力容器的重要性定出可靠度进行设计的方法。压力容器的可靠性问是个综合性问,它与设计制造维护及使用等各个阶段密切相关,而设计决定了产品的可靠性水平,即产品的固有可靠度。

  1理论基础假设强度和应力都为随机变量,且服从正态分布,则由强度应力干涉模型理论得可靠度尺=出,其中卢为可靠性指数,与可靠度对应度标准差;1为应力标准差。=为强度变差系数,为应力变差系数。

  由压力容器的应力计算公式,筒体最大应力5=,式中,尺为筒体半径;尸为筒体承受的压力;8为筒体厚度。应用基本函数法,应力的均值和标准差分别为,尺,尸,3的标准差。

  对于相对重要而且工作环境恶劣承受应力复杂的设备,考虑到决定载荷及应力等的现行计算方法具有定的误差,为了使零件具有定的强度储备,可以把零件工作应力的均值扩大倍作为零件受力时的极限状态,称为强度储备系数。必须指出,该系数不是常规设计中的安全系数。此时,式1可改写为该式揭了可靠性指数与强度储备系数之间2压力容器可靠性设计的步骤进行压力容器可靠性设计具体步骤如下确定许用可靠度叫及强度储备系数1;按况4,计算零件的故障概率化1尺;由尸值查标准正态分布,确定可靠度指数炔确定材料承载能力载荷的分布参数由可靠度指数8值求应力均值由均值,并根据应力与尺寸的关系,确定相应的壁厚尺寸。

  具体过程框2.

  3工程设计实例某压力容器壳体材料为16,屈服极限值为325,钢板厚度尺寸的变差系数0.030.05,设计压力为产9.8土0.49肘3,温度为常温,壳体内径=800±4,屈服强度变差系数心0.07,焊缝系数取1.0,若要求此压力容器的允许破坏率为5,试设计此压力容器筒体的壁厚。

  3.1常规方法设计壁厚计算公式为料在设计温度下的许用应力,查相应材料标准可得,9为焊缝系数,将数据代入上式,得3=24.79匪。3.2可靠性方法设计设所有量皆服从正态分布,则有筒体半径7s=0.05gs取钢板尺寸的变差系数=0.05应力均值,=应力标准差允许破坏概率为105,则可靠度尺=99999,查标准正态函数得8=4.27,选取强度储备系数布函数来描述,并用概率统计的方法求解。

  进行可靠性设计的目的是要达到预期的可靠性水平,即尺兵丑,许用可靠度尺的选择应综合考虑零部件的重要性载荷及经济等因素进行恰当的选取。

  可靠性设计中,由于已经考虑了强度载荷及几何尺寸的随机因素,因此般情况下,强度您指3通过可靠性设计与常规设计的比较可以看出,可靠性设计不仅节省了材料,更主要的是它定量地反映了容器的可靠程度或者说容器的破坏概率。

  4结语储备系数〃=1.0完全可行。

  实质上,压力容器的可靠性设计,只是常规设计方法的发展和深化,它必须利用压力容器零部件所有设计计算等方面的成果。

  全国压力容器标准化技术委员会15098钢制压力容器叫。

  北京学苑出版社,19983038.

  余国琮。化工机械工程手册上卷叽北京化学工业出版社,1压力容器常规设计中的安全系数具有较大的主观随意性。可靠性设计方法认为作用在零部件上的应力与零部件的强度都不是定值,而是随机变量,具有明显的离散性质,数学上必须用分何国伟。可靠性设计。北京机械工业出版社,1996.

  凌树森。可靠性在机械强度设计及寿命估算中的应用网。北京宇航出版社,19882427.

  何水清。结构可靠性分析与设计,1.北京中防工业出版社,上接第68页,32.0,33.3信号即预设值,从而实现了打开安全门情况下,主轴电机只能以很低的速度如50 3结语随着加工中心技术的发展,用户对加工中心得尤为重要。国外机床特别是欧洲机床已广泛应用了安全防护控制技术,普遍具有安全门防护功能,而国内生产厂家对此还未引起重视。本文可为国内机床生产厂家采用安全门控制提供参考。

  注释l符号G代该信号为PMC传递给NC系统的信号,后面的数字代该信号的具体地址。

  1北京发那科机电有限公司幻。,01连接说明书功能。

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