外壓不銹鋼攪拌罐容器的穩(wěn)定性
外壓不銹鋼攪拌罐容器的穩(wěn)定性
當不銹鋼攪拌罐容器承受外壓時,其強度計算與內(nèi)壓情況下的強度計算沒有區(qū)別,但應力方向相反,承受內(nèi)部操作壓力時,器壁中產(chǎn)生的是拉伸應力,承受外部操作壓力時,器壁中產(chǎn)生的是壓縮應力。從強度方面考慮,當外壓容器產(chǎn)生的壓縮應力達到材料的屈服點時,外壓容器才會破壞,但是人們發(fā)現(xiàn),有許多外壓容器特別是外壓薄壁容器,在壓縮應力遠遠低于材料的屈服點時,殼體就失去了自身原有形狀面被壓扁或出現(xiàn)榴皺現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為外壓容器的失穩(wěn),例如,圓簡容器失穩(wěn)時,其殼體躁間變?yōu)榍ㄐ?,其波?shù)n可能為2、3、4、5等,如
圖6-13所示。
外壓不銹鋼攪拌罐容器的失效主要有兩種形式,一是剛度不夠引起的失穩(wěn),二是強度不夠造成的破裂,對于常用的外壓薄壁容器,剛度不夠引起失穩(wěn)是主要的失效形式。外壓容器失穩(wěn)前,器壁內(nèi)只有單純的壓縮應力,在失穩(wěn)后,不銹鋼攪拌罐容器變形使器壁內(nèi)產(chǎn)生了以彎曲應力為主的附加應力。外壓容器的失穩(wěn)需要一定條件,對于特定的殼體,當外壓小于某一臨界值時,器壁在壓縮應力作用下處于平衡的穩(wěn)定狀態(tài),即使增加外壓,也不會引起殼體形狀和應力狀態(tài)的改變,外壓卸除后,殼體能恢復原來形狀。但是,外壓一旦達到臨界值,殼體的形狀和應力狀態(tài)就會發(fā)生突變,殼體產(chǎn)生變形,即使外壓卸除后也不能恢復原來形狀。
外壓容器的失穩(wěn)不僅使設備失效,造成經(jīng)濟損失,甚至會導致生產(chǎn)和人身的安全事故。對于常用的外壓薄壁容器,失穩(wěn)往往是在強度能滿足要求的情況下發(fā)生的,因此,保證殼體的穩(wěn)定性是外壓薄壁容器計算和分析的主要內(nèi)容。