题目
对于同一公称尺寸,且材料、壁厚相同的圆筒体[1]和凸形封头[2],其承受外压的能力为()。A. 相同 B. 圆筒体>凸形封头 C. 圆筒体<凸形封头 D. 无法确定
对于同一公称尺寸,且材料、壁厚相同的圆筒体[1]和凸形封头[2],其承受外压的能力为()。
A. 相同B. 圆筒体>凸形封头
C. 圆筒体<凸形封头
D. 无法确定
题目解答
答案
C
解析
本题考查外压容器结构的稳定性分析,核心在于理解不同结构形状对外压承载能力的影响。关键点在于:
- 外压失效的本质是失稳,结构的几何形状直接影响临界压力;
- 凸形封头(如椭圆封头)的曲率设计能更均匀分散外压,延缓失稳;
- 圆筒体平直部分易产生局部凹陷,导致失稳临界压力更低。
结构形状与稳定性
- 圆筒体:平直结构在轴对称方向刚度较低,外压作用下易发生局部凹陷,导致失稳。
- 凸形封头:向外凸的曲面设计使外压分布更均匀,曲率半径较大,能有效抵抗变形,临界压力更高。
材料与壁厚的影响
题目中材料和壁厚相同,因此结构形状成为唯一变量。凸形封头的形状优势使其在相同条件下具有更高的外压承载能力。
结论
圆筒体的临界外压低于凸形封头,因此圆筒体承受外压的能力更弱。