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超水压试验的压力范围2

 整体多层包扎结构容器超水压试验的目的包括:(1)检验容器结构的整体强度以及致密性,这是传统水压试验的目的;(2)强化内圆筒与层板以及中间层板之间的接触,为了区别传统的水压试验,这里以超水压试验特指多层夹紧式结构容器的水压试验。

超水压试验的结果是让容器在内壁出现屈服,发生一定量的塑性变形,以达到中间层板的紧密接触,并使应力分布均匀。因此,超水压试验的水压在内壁发生的应力与包扎夹紧产生的预应力叠加后,运用TrescaMises屈服准则,可以得到整体多层包扎结构容器内壁发生初始屈服的压力的计算公式,也即超水压试验水压压力下限(略)

超水压试验水压上限的第一个原则是多层包扎结构容器不能出现全屈服。假定容器采用理想塑性材料,在全屈服状态下,超水压试验水压产生的应力已经完全抵消了包扎夹紧阶段产生的预应力,于是在全屈服状态下,超水压试验水压压力上限(略)

容器全屈服意味着已经达到全部的承载能力,一旦超过全屈服压力容器将处于危险状态,再加上容器所用材料不可能是理想塑性材料,可能存在一些缺陷,所以全屈服压力作为超水压试验的上限是合理的。

由于超水压试验的目的是在内壁产生一定的塑性变形,同时还要预留足够的承载储备以便容器能在工作条件下安全、稳定、正常的工作,因为超水压泄压后,外层尚未屈服的层板弹性会对内筒已经屈服的部分产生收缩压力,可以提升容器的承载能力,但前提是内壁的残余应力不能达到反向屈服。结合安定性分析,可以得到超水压试验压力上限的第二个原则是容器牌安定状态,也即最大虚拟应力。

因为超水压试验的目的是检验容器宏观强度,并使包扎层板接触更加紧密,同时还不能过大改变容器材料的状态,所以水压下限取公式中超小者。在容器结构参数和包扎夹紧条件相同的情况下,超水压试验水压下限以Tresca准则为准。同理,超水压试验压力上限取公式中小者。

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