第5章 外压容器的稳定计算
外压容器失稳实验
•实验前的预备知识：
•外压容器失稳实验是过程装备与控制工程专业的主要实验之 一。所谓失稳是指承受外压载荷的壳体，当外压载荷增大到 某一数值时，壳体会突然失去原来的形状，被压扁或出现波 纹，载荷卸去以后，壳体不能恢复原状，这样的现象称为外 压壳体的失稳或屈服。对于壁厚与直径比很小的薄壁回转壳， 失稳时器壁的压缩应力通常低于材料的比例极限，这种失稳 称为弹性失稳，本实验就属于弹性失稳的情况。
E — 弹性模量，碳钢E = 0.196 ×10（MPa）
6
μ —泊松比，碳钢μ=0.3 （关于以上公式的推导请详细参阅《过 程设备设计》中第二章、压力容器应力 分析，2.4节壳体稳定性分析中的内容）
• 三、实验装置： • （a） ADS801型压力变送器 • （b） WAQ2-30V3A直流稳压电源 • （c） 数据采集卡 • （d） 游标卡尺，测厚仪
四、实验步骤： 1、 准确测量试件的长度，直径和壁 厚，每隔测量一次取其平均值。 2、 将试件放入实验装置的受压缸中， 放入支撑管，将垫圈紧扣在试件边缘 用压盖紧固以达到密封的作用。 3、将压力变送器引出线与数据采集 卡连接（这里一定要保证连线的正确， 否则将损坏实验仪器），开机调试。
4、 均匀缓慢的升压，观察压 力表上的读数，指针下跌时压 力既是该容器的临界压力，同 时观察计算机所绘的压力—时 间曲线图。 5、 打印实验结果，关闭仪器， 卸压后取出试件，观察试件失 稳现象
• 临界压力与波数决定于容器长度与 直径的比值及壁厚的直径比值。 （对于给定外直径D0和壳壁厚度t的 圆柱壳，波纹数和临界压力主要决 定于圆柱壳端部边缘或周向上约束 形式和这些约束之间的距离，既临 界压力与圆柱壳端部约束之间距离 和圆柱壳上两个刚性元件之间距离 L有关。）
化工设备机械基础第四版答案
化工设备机械基础第四版答案【篇一：化工设备机械基础复习及答案】>一、填空题1、强度是指构件＿＿的能力。
2、刚度是指构件＿＿的能力。
3、稳定性是指构件＿保持原有＿平衡状态的能力。
4、如物体相对于地球静止或作匀速运动，则称物体处于＿。
5、物体受外力作用变形时，其内部各部分之间因相对位置改变而引的相互作力称为＿6、脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要＿＿。
7、在轴向拉伸或压缩时，杆件不但有＿＿变形，同时＿＿也发生变形。
8、扭转是＿杆件＿的又种变形方式。
10、弯曲是工程实际中最常见的一种＿＿变形形式。
11、简支梁是梁的一端为固定铰支座，另一端为＿12、外伸梁是简支梁的一端或＿＿伸出支座之外。
13、悬臂梁是梁的一端固定，另一端＿自由＿。
14、最大拉应力理论又称＿15、最大伸长线应变理论又称＿＿强度理论。
16、最大剪应力理论又称＿17、形状改变比能理论，又称＿＿强度理论。
18、构件在工作时出现随时间作周期变化的应力称为＿交变＿应力。
19、硬度是用来＿20、裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展的能力称为断裂＿＿。
21、化工设备的密封性是一个十分＿22、化工设备的耐久性是根据所要求的＿＿年限来决定。
23、发生边缘弯曲的原因是由于＿24、当q/b=＿30、凸形封头包括半球形封头＿椭圆形＿封头、碟形封头、球冠形封头四种。
31、碟形封头由以ri为半径的球面，以r为半径的＿过度弧＿高度为h0的直边三部分组成。
32、锥形封头在同样条件下与凸形封头比较，其＿＿情况较差。
33、球冠形封头在多数情况下用作容器中两独立受压室的＿＿封头。
失稳破坏的问题。
35、加强圈应有＿36、卧式容器的支座有＿37、立式容器有耳式支座、＿＿腿式支座和裙式支座四种。
38、法兰按其整体性程度可分为松式法兰、＿39、国家标准中的手孔的公称直径有＿＿和dn250两种。
40、平带一般由数层帆布＿41、v带的横截面为＿等腰梯形＿，其工作面是与轮槽相接触的两侧面。
化工设备机械基础(第四版)第5章 外压圆筒与封头的设计
2S e[ ]t压 [ pw ] Di S e
5.4
临界长度Lcr
实际的外压圆筒是长圆筒还是短圆筒，可根据临界长度Lcr来判定。
当圆筒处于临界长度Lcr时，则用长圆筒公式计算所得的临界压力Pcr 值和用短圆筒公式计算的临界压力Pcr值应相等。
t Se 2.2 E D 0
• 但由于各种钢材的弹性模量与泊桑比相差不大，因此选用高强度钢
代替一般碳钢制造外压容器，并不能有效提高圆筒的临界压力。
(3). 筒体椭圆度和材料的不均匀性
5. 外压圆筒的分类
5.1 长圆筒
• 当筒体足够长，两端刚性较高的封头对筒体中部的变形不 能起到有效支撑作用时，这类圆筒最容易失稳压瘪，出现
波纹数n=2的扁圆形。这种圆筒称为长圆筒。
2. 外压容器的失稳现象
• 外压圆筒的压缩应力还在远远低于材料的屈服点时，筒壁就已经突 然被压瘪或发生褶皱，即在某一瞬间失去原来的形状，这种在外压作 用下，突然发生的圆筒失去原形，即突然失去原来的稳定性的现象称 为弹性失稳； • 弹性失稳是从一种平衡态跃变为另一种平衡状态，实际上是容器筒壁 内的应力状态由单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。
t D0 2.5E L cr
3
S e D 0
2.5
Lcr 1.17 Do
Do Se
Lcr
1.3E t S e [ ]
t 压
• 当L>Lcr时，长圆筒； • L‘cr<L<Lcr时，短圆筒； • 若L<L'cr时，刚性圆筒。
D0 Se
•例 题
某一钢制圆筒，外径为Do=1580mm，高L=7060mm（切
实验二外压容器的失稳实验
实验二 外压容器的失稳实验一.实验目的1. 观察薄壁容器在外压作用下丧失稳定的现象。
2. 测定圆柱形薄壁容器在外压作用下丧失稳定的临界压力，并与理论值进行比较，以验证临界压力公式。
3. 观察试件失稳后的波数和波形。
二.实验原理容器在受内压时，当器壁内的应力超过材料的极限强度时，便引起容器的破坏。
对于在某一外压作用下的容器，往往强度能满足要求，即器壁内的压应力还未达到材料的极限强度时，壳体会突然失去原来的形状而出现被压瘪呈现几个波形。
薄壁容器在失稳前所能承受的最大外压力称为临界压力；临界压力与波数决定于容器的长度对直径的比值及壁厚对直径的比值。
因此，对外压容器而言，既有强度问题，还有稳定性问题。
容器丧失稳定性的原因，绝非容器壳体不圆，即使是非常圆的壳体也会丧失稳定性；当然，壳体不圆，容器容易丧失稳定，即它的临界压力下降。
容器丧失稳定性的道理和压杆失稳的道理类同，外压容器的临界压力P cr 与下面因素有关。
< 1 >. 长度与直径之比LD ；< 2 >. 厚度与直径之比S D 0； < 3 >. 材料的物理性质；按失效情况，受外压的圆筒壳体有长圆筒、短圆筒之分。
用临界长度（L cr )来作为划分长、短圆筒的界限，当其长度超过临界长度时，属于长圆筒范围。
反之属于短圆筒。
临界长度可按下列公式计算：017.1S DDL cr = ( cm ) ( 1 ) 长圆筒的临界压力公式为：302)(12D S E P cr μ-= ( Kgf / cm 2 ) ( 2a ) 对于钢制圆筒，取μ=0.3，则上式可写成302.2⎪⎭⎫⎝⎛=D S E P cr ( Kgf / cm 2 ) ( 2b ) 短圆筒的临界压力公式可按下式进行近似计算：P ES LD D Scr =259020. ( Kgf / cm 2 ) ( 3 )钢制圆筒的失稳波数nDSLD=706224.()( 4 )以上诸公式中:D−−圆筒中间面的直径．( cm )S0−−减去壁厚附加量的壁厚．( cm )L−−圆筒的长度. ( cm )E−−弹性模数，碳钢取E=⨯106 ( Kgf / cm2 )μ−−泊桑系数，碳钢取μ=三.实验装置１．手摇试压泵： 2．缓冲罐：３．试验容器：４．薄皮垫：５．Ｏ型橡胶垫６．偏置压块：７。
压力容器设计外压圆筒的设计计算
压力容器设计外压圆筒的设计计算压力容器是一种用于贮存和输送液体或气体的设备，它承受着高压环境下的压力。
外压圆筒是其中一种压力容器的设计方式，其承受的是外部环境对容器的压力作用。
在外压圆筒的设计过程中，需要考虑以下几个方面：1.材料的选择：选取适合承受高压的材料，例如碳钢、不锈钢等。
根据压力容器的使用环境和介质特性，选择合适的材料，以保证容器的安全性和可靠性。
2.外压力的计算：根据容器所在环境的压力情况，计算外压力的大小。
外压的计算包括静态外压和动态外压两种情况，其中静态外压是指容器承受的恒定外力，而动态外压则是指容器承受的变化外力。
3.壁厚的计算：根据外压力的大小和材料的强度特性，计算容器的壁厚。
壁厚的计算是为了保证容器在外压力作用下的强度和刚度，以防止容器发生破裂、变形等事故。
4.稳定性的计算：在设计容器的几何形状时，需要考虑外压力对容器的稳定性的影响。
通过计算容器的抗剪稳定系数和抗弯稳定系数，判断容器是否满足稳定的要求。
5.接头设计：容器的接头连接处是容器的弱点，容易发生泄漏和破裂等事故。
在外压圆筒的设计中，需要经过计算和分析，选择合适的接头类型和连接方式，以保证接头的强度和密封性能。
6.强度计算：容器在外压力作用下，需要具备足够的强度承受力。
通过计算容器的主应力和主应变，确定容器的强度和破坏情况。
7.辅助装置的设计：外压圆筒在使用过程中，需要配备相应的辅助装置，如止回阀、减压阀等，以确保容器内压力的稳定和安全。
在设计完成后，需要进行一系列试验和检验，以验证容器的设计是否满足安全和可靠的要求。
总之，外压圆筒的设计计算是一项复杂而重要的工作，需要充分考虑几个方面的因素，以确保容器在高压环境下的安全运行。
《化工机械基础》第5章 外压圆筒与封头解析
5.1 概述 5.1.1.外压容器的失稳 均匀外压——容器壁 内产生压应力； 外压在小于一定值时 ——保持稳定状态； 外压达到一定值时， 容器就失去原有稳定性突 然瘪塌，变形不能恢复。
——失稳
1
回忆压杆失稳过程中应力的变化：
※压力小于一定值时，卸掉载荷，压杆恢复原形。 ※压力达到一定值时，压杆突然弯曲变形，变形不 能恢复。 ※失稳是瞬间发生的，压应力突然变为弯曲应力。
2.筒体几何尺寸的影响
Pcr =500水柱 壁厚为试件（1）的3/5，其他相同 Pcr =300水柱 长度为试件（2）的2倍，其他相同 Pcr =120~150水柱
比试件（3）增加一个加强圈，其他相同 12 Pcr =300水柱
序 号 1 2 3 4
筒径 D mm 90 90 90 90
筒长 L mm 175 175 350 350
7
（3）.局部失稳
载荷：局部压力过大
局部范围的壳体壁内的压 应力突变为弯曲应力。
8
局部失稳：
9
5.2 临界压力
5.2.1 .临界压力概念（pcr)
当外压低于临界压力（p＜ pcr)时, 压缩变形可以恢复；
当外压等于临界压力（ p= pcr）时，壁内压缩应力和变 形发生突变，变形不能恢复。
导致筒体失稳的压力称为该筒体的临界压力。
13
3.圆筒的椭圆度和材料不均匀性的影响
筒体失稳不是因为它存在椭圆度或材料不 均匀而引起的。但是，筒体存在椭圆度或材 料不均匀，会使其失稳提前发生。 椭圆度e=(Dmax –Dmin)/DN
14
5.2.3 长圆筒、短圆筒及刚性圆筒 1.钢制长圆筒 临界压力公式：
2E t S e 3 p cr ( ) 2 1 DO 钢制圆筒 0.3 则上式成为 Se 3 p cr 2.2 E ( ) Do
中外主要压力容器标准外压球壳的计算及数值计算稳定性分析
（ 上海理工大学化 工过程机 械研究所 ，上海 ２ ０ ０ ０ ９ ３ ）
摘
要：通过 比较 中外主要压力容器标准中外压球 壳的计算方法，并通过 实际工程 实例进行计算，以及
用数值计算方法进行特征值屈 曲分析 ，结果表明相 比于Ｅ Ｎ １ ３ ４ ４ ５ ． ３ 和Ｆ Ｏ Ｃ Ｔ １ ４ ２ ４ ９ 的结果 ，Ｇ Ｂ １ ５ ０ 、Ｊ Ｂ ４ ７ ３ ２ 、Ａ Ｓ ＭＥ ｗ ｍ 一 １ 、ＡＳ ＭＥ Ⅷ． ２ 中外压球 壳的计算方法偏 于保 守。此外，对椭圆封 头加强筋的结构布置，
一
１ 各 国标准 中外压球壳的计算 方法
１ ． １ ＧＢ １ ５ ０． １ ～１ ５０． ４ － ２ ０１ １ １ ３ １
类是壳体外表面承受的压力高于大气 压力，且大于
内表面所受的压力 ，如深海操作 设备 的封头 、带夹套
Ｇ Ｂ １ ５ ０ ． １ － １ ５ ０ ． ４ —２ ０ １ １ 规 定， 对 于 外 压 球 壳 的
椭 圆封头 上面 布置 加强 筋 的结构 ，用 数值 计算 的方
法进 行 了进一 步 的分 析 与讨论 ，为 实际 工程应 用提 供参考 。
基金项 目：上海市教育发展基金资助项 目 （ Ｌ Ｍ２ ０ １ ２ ４ ６ ） 。 作者简介 ：苏 文献 （ １ ９ ６ ７ 一） ，男，山东栖 霞人 ，博 士，副教授 。
进 行 了进 一步 的分析 与讨 论 。
关键词：外压；球壳；数值计算；稳定性
中图分 类号：Ｔ Ｑ ０ ５ ０ ． ２ ；Ｔ Ｈ ４ ９ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号：１ ０ ０ ９ — ３ ２ ８ １ ｆ ２ ０ １ ３ １ ０ 卜ｏ ０ ｌ １ — ０ ０ ５
外压容器的设计计算
外压容器的设计计算外压容器是一种常见的工业设备，广泛应用于石化、化工、制药、食品等领域。
外压容器的设计计算非常重要，涉及到容器的强度、安全性、可靠性等方面。
本文将从容器设计的基本原则、压力壳体的计算、配件的设计等方面进行详细阐述。
1.容器设计的基本原则1.1强度原则：容器必须经受住内外压力和外力的作用，保证容器不发生破裂或塑性变形。
1.2稳定原则：容器的结构必须具有足够的稳定性，能够抵抗倾覆、翻滚和滑动等不稳定力矩的作用。
1.3安全原则：容器在正常操作条件下，不得发生渗漏、爆炸等危险情况，以保证人员和设备的安全。
2.压力壳体的计算压力壳体是外压容器的主要承载结构，其计算涉及到壳体的应力、应变等参数。
2.1壳体厚度计算：压力壳体的厚度应满足材料强度和设计容器的内外压力的要求，一般采用均匀厚度计算，即在整个壳体上采用相同的厚度。
2.2应力计算：根据材料的弹性模量和壳体的几何形状，可以计算出壳体在压力作用下的轴向应力和周向应力。
2.3应变计算：根据壳体的轴向应力和周向应力，可以计算出壳体的轴向应变和周向应变，以评估壳体的变形和塑性变形情况。
3.配件的设计3.1头板设计：头板的设计一般可根据受力分析，选择合适的头板形式和厚度。
常见的头板形式有平头、半球头、扁头等，其选择应根据容器的使用条件和结构要求进行合理设计。
3.2法兰设计：法兰是连接容器和管道的关键部件，其设计应满足安装、密封和维修等要求。
法兰的种类和规格应根据容器的使用要求和管道系统的设计标准进行选择。
3.3补强环设计：补强环用于增强容器的稳定性和强度，可以有效抵抗容器的扭转、屈曲和翻滚等不稳定力矩的作用。
补强环的形式和数量应根据容器的几何形状和受力情况进行优化设计。
4.其他注意事项4.1材料选择：容器的材料选择应根据容器的使用环境和要求进行合理选择，考虑到材料的强度、耐腐蚀性和可焊性等因素。
4.2焊接技术：容器的焊接工艺应满足材料的性能要求和容器的设计要求，确保焊缝的质量和可靠性。
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化 工 学 院
第二节 外压圆筒环向稳定计算
化 一、临界压力计算
工 （一）长圆筒 加强圈-刚性较大的圆环
设 备
装上一定数量的加强圈，利用加强圈对筒壁的支撑作 用，可以提高圆筒的临界压力，从而提高其工作外压。
机
械
基
础
化
工
学 院
扁钢、角钢、工字钢等都以制作加强圈。 加强圈可设置在容器的内部或外部。
第二节 外压圆筒环向稳定计算
化 一、临界压力计算
工 （二） 短圆筒
设 备
短圆筒－当圆筒的相对长度较小，其两端的约束作 用不能忽视，这种圆筒称短圆筒。短圆筒失稳时的
机 波数n>2，波数与δe/D0 和L/D0 有关.
械
基 钢制短圆筒临界压力计算公式
础
化
式中L为筒体
的计算长度
工
学
院
第二节 外压圆筒环向稳定计算
化 一、临界压力计算
（1）已知圆筒的尺寸，求它的许用外压[p]； （2）已给定工作外压，确定所需厚度δe。
械
基
础
化
工
(一)、解析法
学 院
(二)、图算法
第二节 外压圆筒环向稳定计算
化 四、外压圆筒的设计计算
工 1.许用外压[p]
设 实践表明：许多长圆筒或管子一般压力达到临界压
备 力值的l／2～1／3时就可能会被压瘪。
机 械 基
学
（4）壳体的椭圆度和材料的不均匀性
院
长圆筒 短圆筒 刚性圆筒
第二节 外压圆筒环向稳定计算
化 一、临界压力计算
工 设
㈠ 长圆筒
备 长圆筒－当圆筒的相对长度L/Do比较大时，其中间
机 部分将不会受到两端封头或加强圈的支撑作用。
械 基
长圆筒最容易失稳压瘪，出现波纹数n=2的扁圆形。
础 钢制长圆筒临界压力计算公式
机
械 基
则
L／D0＝10350／1828＝5.7；
础
D0／δe ＝1828／12＝152；
化
(2) 查图找出L／D0 ＝5.7的点，将其水平右移，
工
与D0 / δe ＝152的点交于一点，再将点下移，在图
学
的下方得到系数A＝0.00011；
院
化 (3) 找到系数A＝0.00011所对应的点，此点落在材料温
化
工
设
备 机
1.1( e )2
D0
械
基 础
化
1.3
(
e )1.5
D0 L
工
D0
学
院
化 工 设 备 机 械 基 础
化 工 学 院
化 工 例题 试确定一外压圆筒的壁厚。己知设计外压力p＝0.2M 设 Pa，内径Di＝1800mm，圆筒计算长度L＝10350mm。
备 如下图a所示，设计温度为250℃，壁厚附加量取C＝2mm，
第一节 稳定的概念与实例
化 二、失稳的形式
工
设
2、轴向失稳
备
机
械
基
础
化 工 学 院
如果一个薄壁圆筒承受轴 向外压，当载荷达到某一数 值时，也会丧失稳定性。
在失去稳定时，它仍然具 有圆形的环截面，但是破坏 了母线的直线性，母线产生 了波形，即圆筒发生了褶绉。
第一节 稳定的概念与实例
化 二、失稳的形式
2).确 定 ~ p关 系
cr
Et
pcr Do
2 e E t
已 知[p] pcr m
，pcr m[ p]
则
m[ p]Do
2 e E t
[ p] ( 2 E t ) e
m
Do
令B 2 E t 则[ p] B e
m
Do
39
第二步：由应变值ε，根据 不同的材料及不同的设计温 度，确定B值。公式为：
工
则L／D0 ＝ 3450／1828＝1.9， D0 / δe ＝152 ；
学 院
(2)查得A＝0.00035；
化 (3)在图9—10的下方找到系数A=0.00035(此点落在材料
工 温度线的右方)，将此点垂直上移，与250℃的材料温度线交
设 于一点，再将此点水平右移，在图的右方得到B=42.53 ；
1、环向失稳：容器由于均匀环向压应力引起的
失稳叫做环向失稳。环向失稳时壳体横截面由
原来的圆形被压瘪而呈现波形。
化 工 学 院
第一节 稳定的概念与实例
化 二、失稳的形式 工 设 备 机 械 基 础 化 波数与临界压力Pcr相对应，较少的波纹数对应 工 较低的临界压力。 学 对于给定尺寸的圆筒，波数主要决定于圆筒 院 端部的约束条件和这些约束之间的距离。
多效蒸发中的真空冷凝器、
基
带有蒸汽加热夹套的反应釜
础
化
真空干燥、真空结晶设备等。
工
学
院
➢
化 工 设 备 机 械 基 础
化 工 学 院
稳定的概念
所谓稳定是就平衡而言。平衡有稳定的平 衡与不稳定的平衡。小球处于凹处A或C，它所 具有的平衡是稳定的；小球处于曲面的顶点B处， 虽然也可处于平衡，但是这种平衡是不稳定的， 只要有微小的外力干扰使它离开B点，它就不会 自动回复到原来的位置。
备 (4) 计算许用外压力[p]
机 械
[ p] B Se 42.5 0.28(MPa)
工 度线的左方，故 [p]：
设
备 [ p] 2 AEt Se 2 0.00011186.4103 ＝0.0993MPa Nhomakorabea机
3
D0
3152
械 基 础
显然[p] < p，故须重新假设壁厚δn或设置加强圈。现 按设两个加强圈进行计算(δn ＝14mm)：
(1) 设两个加强圈后计算长度L＝3450mm，
化
B 2 Et
m
2 m
cr
注意！ 弹性模量E随材料 及其温度而变化。
第三步：
根据B值，确定许用外压。
公式为： [ p] B e
Do
40
2.外压圆筒和管子厚度的图算法
对于DO/ δ e≥20的圆筒和管子（m=3）： （1）假设δn,则δ e= δ n-C,计算L/Do、Do/ δ e；
（2）根据L/Do,Do/ δ e，查图5-5，确定系数A(ε)；
1.算图的由来
思路：由已知条件（几何条件：L/Do,Do/δe
以及材质，设计温度） 确定许用外压力[p]，
判断计算压力是否满足：
pc [ p]
几何条件
稳定条件
ε
36
1）确定ε~几何条件关系
( e )2.5
pcr
2Et
1 2
( e
DO
)3
PcrD0
cr
2e
pc' r 2.59 E t
Do L
(一)、解析法
第二节 外压圆筒环向稳定计算
化 工
利用解析法设计，一是需要判定
设 圆筒的类型，二是临界应力要在弹性
备 范围内，过程比较麻烦且应用范围受
机 到限制。
械
GB150中推荐使用图算法。图算
基 础
化
法的基础是解析法，将解析法的相关 公式经过分析整理，绘制成两张图。
工
学
院
（二） 外压圆筒壁厚设计的图算法
化 二、临界应力σcr
工
筒体在临界压力作用下，筒壁内的环向压缩
设 备
应力称临界应力——σcr
机
械
基
础
化 工 学 院
第二节 外压圆筒环向稳定计算
三、临界长度Lcr
如何区 分刚性 筒和短 圆筒？
长圆筒
令
短圆筒
第二节 外压圆筒环向稳定计算
化 四、外压圆筒的设计计算
工 外压圆筒计算常遇到两类问题：
设 备 机
工 设 备
（二）局部失稳－压应力均布于局部区，失稳后 局部被压瘪或出现褶皱。
机
如容器在支座或其他支承处以及在安装运输
械 中由于过大的局部外压也可能引起局部失稳。
基
础
化 工 学 院
第二节 外压圆筒环向稳定计算
化 工
临界压力（pcr）
设
备
机 ——使外压容器失稳的最
械 小外压力 基
础
化
临界压力是表征外压容
第一节 稳定的概念与实例
化 工
二、失稳的形式
设
备
机
械
基
础
化 工 学 院
容器受外压形式：
p p
p
a
b
c
讨论：受周向均匀外压薄壁回转壳体的弹性失稳问题
第一节 稳定的概念与实例
化 二、失稳的形式
工 设 （一）整体失稳－压应力均布于全部环向或轴向，
备 失稳后整个圆筒被压瘪。外压圆筒即属此类
机 械 基 础
础
的应力超过材料屈服点才发生失
化 （非弹性失稳）稳，这种失稳称为弹塑性失稳或
工
非弹性失稳。
学
院
外压容器失稳的实例
化 工 设 备 机 械 基 础
化 工 学 院
化 工 设 备 机 械 基 础
化 工 学 院
化 工 设 备 机 械 基 础
化 工 学 院
化 工 设 备 机 械 基 础
化
工
学
院
减压操作设备
备 设计外压力取1.25倍的最大外、内压力差与
机 0.1MPa二者中的小值；当容器未装有安全阀
械 时，设计外压力取0.1MPa。
基
对其他外压容器，按实际情况、设计外
础 压力取其可能出现的最大外压力。
化
在设计外压力的基础上，考虑液柱静压
工 力后可得计算外压力。