P筒体的实际应力水平 eq4 Pc与中径公式相对应的应力强度筒体的实际应力水平 eq4 Pc与中径公式相对应的应力强度按形状改变比能屈服失效判据计算出的内压厚壁筒体初始屈服压力与实测 值较为吻合，因而与形状改变比能准则相对应的应力强度eq4能较好地反映厚壁这表明内壁实际应力强度是按中径公式计算的应力强度的1.25倍。GB150中取ns=1.6，在液压试验(Pt=1.25 p)时，筒体内表面的实际应力强度最大为 许用应力的1.25X1.25=1.56<1.6倍，说明筒体内表面金属仍未达到屈服点，处于弹性状态。这说明式(1)的适用厚度可扩大到K 1.5。当K=1.5时，=D,K1)/2=0.25Di，代入式(1)得：即Pc0.4因此，内压圆筒厚度计算公式(1)仅适用于pc<0.4t时。4.14椭圆形封头、碟形封头为何均设置直边段？直边段可避免封头和筒体的连接环焊缝处出现经向曲率半径突变，改善焊缝的受力状况。4.15从受力和制造两方面比较半球形、椭圆形、碟形、锥壳和平盖封头的 特点，并说明其主要应用场合。(1)半球形圭寸头在均匀内压作用下，薄壁球形容器的薄膜应力为相同直径圆筒体的一半。但缺点是深度大，直径小时，整体冲压困难，大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也 较大。半球形封头常用在高压容器上。(2)椭圆形封头椭球部分经线曲率变化平滑连续，故应力分布比较均匀，且椭圆形封头深度 较半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中、低压容器中应用较多的封头之。(3)碟形封头是一不连续曲面，在经线曲率半径突变的两个曲面连接处，由于曲率的较大变化而存在着较大边缘弯曲应力。该边缘弯曲应力与薄膜应力叠加，使该部位的 应力远远高于其它部位，故受力状况不佳。但过渡环壳的存在降低了封头的深度， 方便了成型加工，且压制碟形封头的钢模加工简单，使碟形封头的应用范围较为 广泛。(4)锥壳结构不连续，锥壳的应力分布并不理想，但其特殊的结构形式有利于固体颗 粒和悬浮或粘稠液体的排放，可作为不同直径圆筒体的中间过渡段，因而在中、 低压容器中使用较为普遍。(5)平盖平盖厚度计算是以圆平板应力分析为基础的，主要用于直径较小、压力较高 的容器。4.16螺栓法兰连接密圭寸中，垫片的性能参数有哪些？它们各自的物理意义是什么？(1)垫片比压力形成初始密封条件时垫片单位面积上所受的最小压紧力，称为“垫片比压力”用y表示，单位为MPa(2)垫片系数为保证在操作状态时法兰的密封性能而必须施加在垫片上的压应力， 称为操 作密封比压。操作密封比压往往用介质计算压力的m倍表示，这里m称为“垫 片系数”，无因次。4.17法兰标准化有何意义？选择标准法兰时，应按哪些因素确定法兰的公 称压力？为简化计算、降低成本、增加互换性，制订了一系列法兰标准。法兰标准根 据用途分管法兰和容器法兰两套标准。法兰的公称压力应取容器或管道的设计压力相近且又稍高一级的公称压力， 且不应低于法兰材料在工作温度下的允许工作压力。4.18在法兰强度校核时，为什么要对锥颈和法兰环的应力平均值加以限 制？当法兰锥颈有少量屈服时，锥颈部分和法兰环所承受的力矩将重新分配， 锥 颈已屈服部分不能再承受载荷，其中大部分需要法兰环来承担，这就使法兰环的 实际应力有可能超过原有的法兰环强度条件。因此为使法兰环不产生屈服，保证 密封可靠，需对锥颈部分和法兰环的平均应力加以限制。4.19简述强制式密封，径向或轴向自紧式密封的机理，并以双锥环密封为 例说明保证自紧密封正常工作的条件。(1)密封机理：1强制式密封：在预紧和工作状态下都完全依靠连接件的作用力强 行挤压密封元件从而达到密封目的。2自紧式密封：主要依靠容器内部的介质压力压紧密封元件实现密 圭寸，介质压力越高，密圭寸越可靠。自紧式密圭寸根据密圭寸元件的主要变形 形式，又可分为轴向自紧式密封和径向自紧式密封。轴向自紧式密封的 密封性能主要依靠密封元件的轴向刚度小于被连接件的轴向刚度来保证；而径向自紧式密封主要依靠密封元件的径向刚度小于被连接件的径 向刚度来实现。(2)双锥密封是一种保留了主螺栓但属于有径向自紧作用的半自紧 式密封结构。为保证自紧密封正常工作，应：1两锥面上的比压必须大于软金属垫片所需要的操作密封比压；2合理设计双锥环的尺寸，使双锥环有适当的刚度，保持有适当的 回弹自紧力。4.20按GB150规定，在什么情况下壳体上开孔可不另行补强？为什么这些 孔可不另行补强？GB150规定，当在设计压力小于或等于2.5MPa的壳体上开孔，两相邻开孔 中心的间距(对曲面间距以弧长计算)大于两孔直径之和的两倍，且接管公称外 径小于或等于89mm寸，只要接管最小厚度满足表1要求，就可不另行补强。________________________接8压力容器常常存在各种强度裕量，例如接管和壳体实际厚度往往大于强度需 要的厚度；接管根部有填角焊缝；焊接接头系数小于1但开孔位置不在焊缝上。 这些因素相当于对壳体进行了局部加强，降低了薄膜应力从而也降低了开孔处的 最大应力。因此，对于满足一定条件的开孔接管，可以不予补强。4.21采用补强圈补强时，GB150对其使用范围作了何种限制，其原因是什 么？补强圈等面积补强法是以无限大平板上开小圆孔的孔边应力分析作为其理 论依据。但实际的开孔接管是位于壳体而不是平板上，壳体总有一定的曲率，为减小实际应力集中系数与理论分析结果之间的差异，GB150对开孔的尺寸和形状给予一定的限制：1圆筒上开孔的限制，当其内径Di<1500mrfl寸，开孔最大直径d<