[發明專利]一種承受內壓及各種外部載荷的接管靜強度的校核方法

在審

• 申請號: 202110552924.2
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113297693A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 邱硯明;徐樹林;牟力波;支南;徐文吉;范業嬌;劉艷鵬
• 申請（專利權）人: 哈電發電設備國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 趙君

1.一種承受內壓及各種外部載荷的接管靜強度的校核方法，所述接管(1)為變徑接管，所述的接管(1)的變徑處為b-b截面，其特征在于，具體校核方法包括下步驟：

步驟ⅰ、校核接管(1)壁厚；

步驟ⅱ、校核接管(1)b-b截面的膜及純剪切應力值；

步驟ⅲ、校核接管(1)b-b截面的膜加彎及純剪切應力值；

步驟ⅳ、推導膜加彎曲應力限制值系數α。

2.根據權利要求1所述的一種承受內壓及各種外部載荷的接管靜強度的校核方法，其特征在于：所述的步驟ⅰ中，校核接管b-b截面壁厚δ_nt的方法包括：

步驟ⅰ1、校核接管計算內壓P_C；

P_C≤0.4[σ]^tφ (1)；

式中，[σ]^t-材料設計溫度下許用應力，φ-焊接接頭系數；

步驟ⅰ2、接管計算壁厚δ_nt；

式中，d_i-接管校核截面內徑，圖2中的δn是接管實際選用的壁厚。

3.根據權利要求2所述的一種承受內壓及各種外部載荷的接管靜強度的校核方法，其特征在于：所述的步驟ⅱ中，校核各載荷在接管b-b截面壁產生的當量膜及純剪切應力值的方法包括：

步驟ⅱ1、計算接管因內壓在b-b截面壁產生的環向膜應力σ_θ；

式中，K-接管的外徑與內徑比值；

步驟ⅱ2、計算接管因內壓在b-b截面壁產生的軸向膜應力σ_LP；

步驟ⅱ3、計算接管因內壓在b-b截面壁產生的徑向膜應力σ_rP；

步驟ⅱ4、計算載荷彎矩M在接管b-b截面壁產生的軸向彎曲膜應力σ_M；

式中，M-載荷彎矩，R_m-接管校核截面平均半徑，d_O-接管b-b截面處接管外徑，I-接管b-b截面處的軸慣性矩；

步驟ⅱ5、計算扭矩載荷T在接管b-b截面壁產生的環向剪切膜應力τ_θT；

式中，T-扭矩載荷，J-接管b-b截面處接管的極慣性矩；

步驟ⅱ6、計算接管因徑向載荷V而在接管b-b截面壁產生的軸向彎曲膜應力σ_LV；

式中，V-徑向載荷，h-接管b-b截面距載荷V加載平面的距離；

步驟ⅱ7、計算接管因徑向載荷V而在接管b-b截面壁產生的環向剪切膜應力τ_θV；

式中，A-接管b-b截面處接管的截面面積；

步驟ⅱ8、計算軸向載荷N在接管b-b截面壁產生的軸向膜應力σ_LN；

步驟ⅱ9、計算接管b-b截面的當量膜及純剪切應力值；

依據第四強度理論求得接管b-b截面的當量膜應力值：

接管b-b截面的當量膜應力的限制值為1.0[σ]^t，校核截面的最大剪切應力強度的限制值為0.6[σ]^t。

4.根據權利要求2所述的一種承受內壓及各種外部載荷的接管靜強度的校核方法，其特征在于：所述的步驟ⅲ中，校核各載荷在接管b-b截面外表面產生的當量膜加彎及純剪切應力值的方法包括：

步驟ⅲ1、計算載荷彎矩M在接管b-b截面外表面產生的軸向彎曲應力σ_Mo；

式中，R_o-接管b-b截面外半徑；

步驟ⅲ2、計算接管因徑向載荷V而在接管b-b截面外表面產生的軸向彎曲應力σ_LVo；

其它各項計算公式及計算應力值與步驟ii相同；

依據第四強度理論計算式(3)計算接管b-b截面外表面的膜加彎及純剪切應力值，其當量應力的限制值為α[σ]^t，校核截面外表面的最大剪切應力強度的限制值為0.6[σ]^T。