【技术实现步骤摘要】
-种内压弹性温差预应力压力容器
本专利技术涉及一种内压弹性温差预应力压力容器。
技术介绍
压力容器是许多工业部口的关键、特种设备，广泛应用于各行各业，如机械、化工、 制药、能源、材料、食品、冶金、石油、建筑、航空、航天、兵器等部口。压力容器的主体部分绝 大多数是圆筒，圆筒承受工作压力时，其器壁中的应力很不均匀，如说明书附图4所示。容 器厚度越大，应力越不均匀。若按最大应力设计压力容器，会使其壁厚很大，壁厚大不仅浪 费材料、资源、资金，增加成本，还有安全隐患。须设法降低容器器壁中的应力，才能提高容 器的强度，节约材料、降低成本，并提高压力容器的安全性。降低容器器壁中的应力的方法 有很多，例如，在容器投入使用前对其施加较大的机械压力，使其内层部分材料产生塑性变 形，外层部分材料仍为弹性状态，卸除机械压力后，便在容器器壁中产生机械预应力（残余 应力）；内层部分材料为压应力，外层部分材料为拉应力。机械预应力与容器操作压力引起 的应力相叠加即可降低应力。本专利技术则利用压力容器内、外壁的温差产生温差预应力来降 低和均化压力容器中的应力，从而构造一种内压弹性温差预应力压力容器。温差由容器本 身的工作温差造成，或在容器投入使用前对其内、外壁进行加热或冷却而造成。温差预应力 压力容器比机械预应力压力容器更安全、便捷、可靠、节省、灵活，因为（1)靠温差应力产生 预应力的方法不存在施压介质，故没有危险性，也不需要昂贵的水压机等施压设备；（2)温 差的控制相对较为容易，因而温差应力的大小及其均匀性容易得到保证；（3)-旦温差应 力过大，由于不存在压力...
【技术保护点】
一种内压弹性温差预应力压力容器，其特征是：所述压力容器内、外壁面存在温差，且内壁面温度ti高于外壁面温度to，即温差dt=ti‑to>0；温差使压力容器器壁产生温差预应力，压力容器工作时的总应力为温差预应力与机械应力相叠加；所述机械应力指压力容器工作压力p所产生的应力，所述压力容器工作压力p为内压；所述压力容器内壁面半径为ri、外壁面半径为ro，径比为k=ro/ri；所述压力容器在温差预应力作用下，处于弹性状态，即dt≤dtc，dtc为温差预应力刚使压力容器内壁面产生屈服的温差，称为临界温差，dtc由压力容器的各技术参数，即材料的弹性模量E、材料的热膨胀系数m、材料的泊松比u、材料的屈服强度sy、径比k决定，具体是：；所述压力容器技术参数由以下两个关联式（1）、（2）约束：（1） 3b2p2+3abptp+a2pt2‑sy2≤0，即，（2） 3d2p2‑3cdptp+c2pt2‑sy2≤0，即，对于确定径比k、确定温差dt的压力容器，其工作压力p的特征是p=min{p1，p2}、对于确定工作压力p、确定温差dt的压力容器，其径比k为关联式（1）、（2）所得的较大值，其中、、、、；...
【技术特征摘要】
1. 一种内压弹性温差预应力压力容器，其特征是：所述压力容器内、外壁面存在温差， 且内壁面温度^高于外壁面温度?。，即温差;温差使压力容器器壁产生温差预 应力，压力容器工作时的总应力为温差预应力与机械应力相叠加；所述机械应力指压力容 器工作压力/7所产生的应力，所述压力容器工作压力/7为内压；所述压力容器内壁面半径为 6、外壁面半径为r。，径比为知r。/^;所述压力容器在温差预应力作用下，处于弹性状态，即 出。，出。为温差预应力刚使压力容器内壁面产生屈服的温差，称为临界温差，出。由压 力容器的各技术参数，即材料的弹性模量K材料的热膨胀系数《、材料的泊松比《、材料的 屈服强度4、径比左决定，具体是：.；所述压力容器技术参 数...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞林，朱国林，朱玲，雷群意，李权，曾祥，赵保录，邓卫军，黄干斌，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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