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新型绕丝式超高压容器强度理论研究

作　者: 栾德玉
导　师: 李庆领；吴俊飞
学　校: 青岛科技大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 新型绕丝式超高压容器层间摩擦力应力分析缠绕倾角
分类号: TQ051.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 86次
引　用: 2次
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内容摘要

超高压容器的应用范围越来越广,人们对超高压容器安全性的要求也越来越高。超高压容器是在很高的压力和应力水平下工作的,因此,保证操作能长期、稳定、安全地进行,便成为超高压容器设计、选择结构形式的决定因素。超高压容器主要是圆筒形容器,从结构上改变它的应力分布,是超高压容器设计主要考虑的问题之一。本文在全面分析国内外现有的超高压容器结构特点及受力原理的基础上,提出了一种新型绕丝式超高压容器的结构,这种结构就是在内筒外壁绕丝按每组交错缠绕,使容器在轴向和环向都得到很好的加强,大大提高了承载能力。通过对其进行的应力状况分析,推导完成了绕丝层的应力计算公式,并且根据等强度优化设计方法,确定了最佳缠绕倾角。本文也论证了层间摩擦力的存在以及对该容器环向和轴向的加强作用。通过与其它结构型式容器相比较,阐明了新型绕丝容器受力合理、安全可靠性高、经济效益好等特点,同时也说明了该型式是实施安全监控的良好结构,并且对该结构实现大型化进行了安全可靠性分析。本文所作的理论分析,也可适用于其它型式的缠绕容器,对进一步探讨和研究超高压容器的性能具有一定的参考价值和现实意义。

全文目录

摘要  3-4
英文摘要  4-8
符号说明  8-9
1、绪论  9-16
  1.1 国内外超高压容器发展概况  9-15
  1.2 本文的任务  15-16
2、新型绕丝式超高压容器筒体结构的优化  16-25
  2.1 超高压筒体主要结构型式的分析  16-22
    2.1.1 单层厚壁筒体结构及其特点  16-17
    2.1.2 多层厚壁筒体结构及其特点  17-19
    2.1.3 剖分块式简体结构及其特点  19
    2.1.4 层间充压式筒体结构及其特点  19-20
    2.1.5 槽形钢带缠绕式筒体结构及其特点  20-21
    2.1.6 绕丝式简体结构及其特点  21-22
  2.2 新型绕丝超高压简体结构  22-25
    2.2.1 优化设计概述  22
    2.2.2 优化设计总的准则  22
    2.2.3 新型绕丝式简体结构特点  22-25
3.新型绕丝式容器应力分析及优化设计  25-43
  3.1 层间摩擦力特性  25
  3.2 应力分析  25-40
    3.2.1 内筒在预应力下的应力分析  25-28
    3.2.2 绕丝层应力分析  28-33
    3.2.3 内筒与绕丝层界面处压力p_j的确定  33-34
    3.2.4 缠绕层预拉应力分析  34-38
    3.2.5 容器的极限载荷  38-40
  3.3 等强度优化设计  40-41
  3.4 最佳缠绕倾角的确定  41-43
4、优越性分析比较  43-56
  4.1 新型绕丝容器的优越性  43-52
    4.1.1 与单层厚壁容器的比较  43-44
    4.1.2 与绕带式自保护超高压容器比较  44-52
  4.2 新型绕丝容器是实施安全监控的良好结构  52-54
    4.2.1 目前超高压容器安全监控情况  52-53
    4.2.2 新型绕丝容器安全监控的有利条件  53-54
  4.3 新型绕丝容器大型化发展趋势  54-56
    4.3.1 大型化的基本要求  54
    4.3.2 新型绕丝容器大型化的安全可靠性分析  54-56
5、结论  56-58
参考文献  58-60
致谢  60-61
攻读学位期间发表的学术论文目录  61

新型绕丝式超高压容器强度理论研究

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