吊耳带垫板及筒体局部应力校核计算



过程设备设计计算
吊耳件及筒体局部应力校核计算
吊  耳  件  计  算
设计条件									简图
吊耳材料		0Cr18Ni9
许用应力		[σ]	137.00			MPa
剪应力		[τ]	82.2			MPa
角焊缝系数		φa	0.7
腐蚀裕量		C	0.80			mm
垫板材料		00Cr17Ni14Mo2
封头材料		00Cr17Ni14Mo2
许用应力		[σ]H	117.00			MPa
综合影响系数			K	1.65
设备总载荷			Q	41000		N
结构尺寸		吊耳		高 L		120	圆弧 R		76	孔径 D		70	板厚 S			16	mm
		垫板		宽 HTP			200		长 LTP		300		板厚 TR			8	mm
吊耳数量 n							2
竖向载荷 FV							FV=QK/n								33825.0		N
横向载荷 FH							FH=FV*tg30°								19528.9		N
吊绳方向载荷 FL							FL=FV/Cos30°								39051.8		N
径向弯矩 M							M=FH*L								2343471		Nmm
吊耳的应力校核
吊耳板吊索方向的最大拉应力 σL							σL=FL/[(2R-D)*(S-C)]								31.33		MPa
拉应力校核							σL＜[σ]								合格
吊耳板吊索方向的最大剪应力 τL							方形附件壳体参数 U								31.33		MPa
剪应力校核							τL＜[τ]								合格
吊耳板角焊缝应力校核							吊耳板α角								20		°
角焊缝面积 A							A=2(L*tgα+R)(S-C)								3638.17		mm2
角焊缝拉应力　σa							σa=FV/A								9.30		MPa
角焊缝剪应力　τa							τa=FH/A								5.37		MPa
角焊缝弯曲应力　σb							σb=6M/(S-C)[2(L*tgα+R)]2								16.15		MPa
组合应力 σab							σab=[(σa+σb)2+4τa2]1/2								27.62		MPa
组合应力校核							σab＜[σ]								合格
外载荷通过实心附件对封头的局部应力计算
带垫板时方形附件边长 CX							CX=(HTP*LTP)1/2								244.95		mm
薄膜应力集中系数 Ka							1.0
弯曲应力集中系数 Kb							1.0
通过附件作用在壳体径向总载荷 P							33825.0		N
筒体部分的当量平均半径 Rm							1100		mm
筒体名义厚度 T							8.0		mm
方形附件壳体参数 U=C1/[0.875(RmT)1/2]							1.29
1-1方向的外力矩 M1							2343471		Nmm
2-2方向的外力矩 M2							0.00		Nmm
作用在附件中心轴上的扭矩 MT							0.00		Nmm
1-1方向的外力 N1							19528.9		N
2-2方向的外力 N2							0.00		N
1-1方向的横剪力 V1							19528.9		N
2-2方向的撗剪力 V2							0.00		N
壳体的设计压力 Pc							0.30		MPa
筒体	材质			00Cr17Ni14Mo2					0
	许用应力			[σ]			118.00		MPa
				[σ]t			117.00		MPa
使用范围  LTP/Rm≤0.5								0.27							满足
系数	外力P引起径向薄膜应力系数							φ1〔N1T/P〕（按U查图27-23）							0.046
	外力P引起径向弯曲应力系数							φ2〔M1/P〕（按U查图27-23）							0.023
	外力矩M1引起径向薄膜应力系数							φ3〔N1T(RmT)1/2/M1〕(按U查图27-24)							0.050
	外力矩M1引起径向弯曲应力系数							φ4〔M1(RmT)1/2/M1〕（按U查图27-24）							0.040
	外力矩M2引起径向薄膜应力系数							φ5〔N1T(RmT)1/2/M2〕(按U查图27-24)							0.050
	外力矩M2引起径向弯曲应力系数							φ6〔M1(RmT)1/2/M2〕（按U查图27-24）							0.040
	外力P引起切向薄膜应力系数							φ7〔N2T/P〕（按U查图27-23）							0.015
	外力P引起切向弯曲应力系数							φ8〔M2/P〕（按U查图27-23）							0.007
	外力矩M1引起切向薄膜应力系数							φ9〔N2T(RmT)1/2/M1〕(按U查图27-24)							0.015
	外力矩M1引起切向弯曲应力系数							φ10〔M2(RmT)1/2/M1〕（按U查图27-24）							0.012
	外力矩M2引起切向薄膜应力系数							φ11〔N2T(RmT)1/2/M2〕(按U查图27-24)							0.015
	外力矩M2引起切向弯曲应力系数							φ12〔M2(RmT)1/2/M2〕（按U查图27-24）							0.012
局部应力
应力		计算公式				AU	AL	BU	BL	CU	CL	DU	DL	Am	Bm	Cm	Dm
P薄膜		Kaφ1P/T2				-24	-24	-24.3	-24.31	-24.3	-24.3	-24	-24.3	-24	-24.3	-24.3	-24
P弯矩		Kbφ2(6P/T2)				-73	72.9	-72.9	72.935	-72.9	72.94	-73	72.94	__	__	__	__
M1薄膜		Kaφ3M1/[T2(RmT)1/2]				__	__	__	__	-19.5	-19.5	19.5	19.52	__	__	-19.5	20
M1弯矩		Kbφ46M1/T2(RmT)1/2				__	__	__	__	-93.7	93.68	93.7	-93.7	__	__	__	__
M2薄膜		Kaφ5M2/[T2(RmT)1/2]				0	0	0	0	__	__	__	__	0	0	__	__
M2弯矩		Kbφ66M2/T2(RmT)1/2				0	0	0	0	__	__	__	__	__	__	__	__
Pc薄膜		PcRm/2T				20.6	20.6	20.63	20.625	20.63	20.63	20.6	20.63	20.6	20.63	20.63	21
1-1方向代数和 σ1				P,M总值		-77	69.2	-76.6	69.248	-190	143.4	36.6	-4.92	-3.7	-3.69	-23.20	16
				P总值		-97	48.6	-97.2	48.623	-97.2	48.62	-97	48.62	-24	-24.3	-24.3	-24
				Pc		20.6	20.6	20.63	20.625	20.63	20.63	20.6	20.63	20.6	20.63	20.63	21
P薄膜		Kaφ7P/T2				-7.9	-7.9	-7.93	-7.928	-7.93	-7.93	-7.9	-7.93	-7.9	-7.93	-7.93	-8
P弯矩		Kbφ8(6P/T2)				-22	22.2	-22.2	22.198	-22.2	22.2	-22	22.2	__	__	__	__
M1薄膜		Kaφ9M1/[T2(RmT)1/2]				__	__	__	__	-5.86	-5.86	-5.9	-5.86	__	__	-5.86	-6
M1弯矩		Kbφ106M1/T2(RmT)1/2				__	__	__	__	-28.1	28.1	28.1	-28.1	__	__	__	__
M2薄膜		Kaφ11M2/[T2(RmT)1/2]				0	0	0	0	__	__	__	__	0	0	__	__
M2弯矩		Kbφ126M2/T2(RmT)1/2				0	0	0	0	__	__	__	__	__	__	__	__
Pc薄膜		PcRm/2T				20.6	20.6	20.63	20.625	20.63	20.63	20.6	20.63	20.6	20.63	20.63	21
2-2方向代数和 σ2				P,M总值		-9.5	34.9	-9.5	34.895	-43.5	57.14	12.7	0.936	12.7	12.7	6.842	6.8
				P总值		-30	14.3	-30.1	14.27	-30.1	14.27	-30	14.27	-7.9	-7.93	-7.93	-8
				Pc		20.6	20.6	20.63	20.625	20.63	20.63	20.6	20.63	20.6	20.63	20.63	21
V1剪力		V1/πr0T				__	__	__	__	-7.77	-7.77	7.77	7.77	__	__	-7.77	7.8
V2剪力		V2/πr0T				0	0	0	0	__	__	__	__	0	0	__	__
		MT/2πr02T				0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
						0	0	0	0	-7.77	-7.77	7.77	7.77	0	0	-7.77	7.8
当量强度 σPM (P,M总值)						{σ1+σ2+[(σ1-σ2)2+4τ2]1/2}/2							144.11		144.11		MPa
						[（σ1-σ2）2+4τ2]1/2							87.66
当量强度 σP (P总值)						{σ1+σ2+[(σ1-σ2)2+4τ2]1/2}/2							49.38		80.27		MPa
						[（σ1-σ2）2+4τ2]1/2							80.27
应力的校核						σPc≤[σ]t									合格
						σP≤1.5[σ]t									合格
						σMP≤3[σ]t									合格