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第一章 化工容器设计概论1

第一节 绪言1

一、化工容器的应用及地位1

二、化工容器设计的基本要求1

第二节 压力容器的质量保证2

一、设计3

二、材料3

三、制造与制造过程中的检验8

四、在役检验与监控10

第三节 压力容器规范介绍10

一、国外压力容器规范简介10

二、我国压力容器规范介绍11

二、回转壳体的无力矩理论16

一、概述16

第一节 容器壳体的应力分析16

第二章 中低压容器设计16

三、圆柱壳轴对称问题的有力矩理论27

四、压力容器的不连续分析32

第二节 圆平板中的应力40

一、概述40

二、圆板轴对称弯曲的基本方程41

三、均布载荷下的圆板中的应力43

四、轴对称载荷下环形板中的应力47

五、带平封头圆筒的不连续分析52

第三节 内压薄壁容器的设计计算55

一、引言55

二、圆筒和球壳的设计计算56

三、设计参数的规定58

四、压力试验60

五、封头的设计计算61

一、引言69

第四节 法兰69

二、法兰垫片密封及密封设计70

三、法兰的设计76

第三章 压力容器的总体设计问题90

第一节 容器设计中的总体设计问题概述90

一、容器的总体结构分析及局部应力问题90

二、容器设计中的结构设计问题92

第二节 开孔及补强设计92

一、开孔应力集中及应力集中系数92

二、开孔补强设计的要求97

三、等面积补强计算100

第三节 卧式容器支座设计101

一、鞍座结构及载荷分析101

二、筒体的应力计算与校核106

一、引言114

第四节 局部应力计算114

二、球壳和圆柱壳局部应力的计算115

第五节 容器设计中的结构设计问题126

一、容器的结构设计问题分析126

二、容器的焊接结构设计129

一、外压容器的稳定性137

二、临界压力的概念137

第一节 概述137

第四章 外压容器设计137

第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算139

一、受均布侧向外压的长圆筒的临界压力139

二、受均布侧向外压短圆筒的临界压力143

三、轴向受压圆筒的临界应力146

四、非弹性失稳的工程计算147

第三节 外压圆筒的设计计算147

一、图算法的原理147

二、图算法的计算步骤150

三、有关设计参数的规定153

四、加强圈的设计计算154

第四节 外压封头和法兰计算155

一、外压凸形封头156

二、外压锥形封头157

三、外压法兰的计算160

第五章 高压容器设计161

第一节 概述161

一、高压容器的应用161

二、高压容器的结构特点161

三、高压容器的材料162

第二节 高压容器筒体的结构与强度设计164

一、高压筒体的结构型式及设计选型164

二、厚壁圆筒的弹性应力分析168

三、厚壁筒的弹塑性应力分析175

四、自增强原理177

五、高压筒体的失效及强度计算179

第三节 高压容器的密封结构与设计计算184

一、高压密封的结构形式184

二、主要密封结构的设计计算190

第四节 高压容器的主要零部件设计193

一、高压螺栓设计193

二、高压平盖的设计计算194

三、高压筒体端部的设计195

四、高压容器的开孔补强197

第六章 化工容器设计技术进展200

第一节 近代化工容器设计技术进展概述200

一、容器的失效模式200

二、化工容器的设计准则发展203

三、容器设计规范的主要进展204

四、近代设计方法的应用205

一、分析设计法概述206

第二节 化工容器的应力分析设计206

二、容器的应力分类209

三、分析设计法对各类应力强度的限制213

四、应力分析设计的程序及应用218

第三节 容器的疲劳设计221

一、容器的低循环疲劳破坏221

二、低循环设计疲劳曲线的确定方法222

三、疲劳设计曲线的平均应力影响修正223

四、容器疲劳设计中的应力分析228

五、疲劳强度减弱系数230

六、变幅载荷与疲劳积累损伤231

七、对疲劳设计有关规程的说明231

第四节 容器的防脆断设计及缺陷评定233

一、容器的低应力脆断问题233

二、断裂力学的基本理论234

三、压力容器的防脆断设计方法240

四、在役容器的缺陷评定241

第五节 化工容器的高温蠕变247

一、金属材料的高温蠕变247

二、化工容器的高温设计249

三、高温压力容器的残余寿命250

第六节 化工低温压力容器252

一、低温容器的材料选用252

二、低温容器设计、制造中需注意的问题254

第七节 化工容器的计算机辅助设计255

一、概述255

二、化工容器CAD系统的基本功能与结构256

三、CAD专家系统259

参考文献261

附录263

一、钢制化工容器材料的许用应力(GB150-89)263

二、常用单位的换算270