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压力容器疲劳分析以及解决措施

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   压力容器一直被广泛应用于石油、化工、机械、核工业、航天等各个黄大仙玄机精选资料。由于压力容器在承压状态下工作,并且所处理的介质多为高温或易燃易爆,一旦发生事故,将会对人们的生命和财产造成不可估量的损失。

   而随着石油化工及其他黄大仙玄机精选资料的迅速发展,许多压力容器要承受交变载荷,例如频繁开停工、压力波动、温度变化等,使得容器中应力随着时间成周期性或无规则变化。生产规模的大型化和高参数(高压、高温、低温)也使得高强度材料广泛应用于压力容器,这些因素的组合造成了压力容器发生疲劳失效的事故增加。

一、循环的基本特性

   以单向应力状态为例,主应力随时间的变化规律见图1,符号σmax和σmin表示循环的***大应力和***小应力,循环特性用r=σmin/σmax表示。任何一个应力循环都可以看作由不变的平均应力σm=0.5(σmax+σmin)和应力幅σa=0.5(σmax-σmin)按对称循环变化的应力叠加的结果。

二、设计疲劳曲线

   JB 4732-1995(2005年确认)《钢制压力容器—分析设计标准》提供的设计疲劳曲线(S-N曲线)是基于光滑试件疲劳数据,考虑了平均应力、温度、环境等影响,对应力幅取2的安全系数,疲劳寿命取20(数据分散度2×尺寸因素2.5×表面粗糙度及环境因素4)的安全系数得到的。

设计疲劳曲线需要注意:

   结合疲劳强度减弱系数后,可对焊接件或其他缺口进行疲劳评定;

安全裕度是通过安全系数确定的,是固定的,并非按统计学方法确定,即失效概率未知;

S-N曲线是基于材料的,每一类材料对应一条曲线。