บล็อก เกี่ยวกับ การศึกษาปรับปรุงมาตรฐานการออกแบบฝาปิดภาชนะรับความดันแบบนูน

ในสาขาเทคโนโลยีสูง เช่น การสํารวจในทะเลลึก, การบินอวกาศ, และอุตสาหกรรมปิโตรเคมีความปลอดภัยของหัวคอนเว็กซ์ องค์ประกอบสําคัญของภาชนะเหล่านี้ความบกพร่องในการออกแบบ ที่ทําให้เรือดําน้ําในทะเลลึก หรือถังน้ํามันของ roket หมักหรือล้มเหลว อาจนําไปสู่ผลลัพธ์ที่หายนะการวิจัยลึกและการปรับปรุงวิธีการออกแบบหัวคอนเว็กซ์มีความสําคัญทางการปฏิบัติที่สําคัญ.

เมื่อถูกกดดันจากภายนอก หัวที่คอนเว็กซ์ จะต้องเผชิญกับการล้มเหลวเป็นหลักการออกแบบทางวิศวกรรมมักจะใช้ปัจจัยลดลงจากประสบการณ์ (KDF) เพื่อลดความกดดันการบิดตามทฤษฎีเพื่อความปลอดภัยอย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าในวิทยาศาสตร์วัสดุและการผลิต แนวทางที่อนุรักษ์นี้อาจนําไปสู่การสูญเสียวัสดุและการเพิ่มต้นทุนการคาดการณ์การพฤติกรรมการบิดที่แม่นยํา และการปรับปรุงวิธีการออกแบบได้กลายเป็นความสําคัญในการวิจัย.

ตัวประกอบการตัด (KDF) ได้กําหนดว่าเป็นสัดส่วนของความดันการบิดแบบทดลองในหัวจริงกับความดันการบิดแบบทฤษฎีในหัวที่เหมาะสมการวิจัยในช่วงแรกเน้นการกําหนดค่า KDF ผ่านการทดลองรายงานผลการผลิตที่พบว่ามีความแตกต่างอย่างมาก เนื่องจากความยากลําบากในการควบคุมความบกพร่องอย่างแม่นยํากลมแบบพอลิเมอร์เคลือบวิธีการ molded ได้ทําให้การผลิตหัวที่มีความบกพร่องควบคุม, เปิดทางใหม่สําหรับการคาดการณ์ KDF ที่แม่นยํา

• ประเภทความบกพร่องและประสิทธิภาพของกระบวนการ:นักวิจัยได้ดําเนินการทดลองและการจําลองจํานวนที่กว้างขวางเกี่ยวกับประเภทความบกพร่องต่าง ๆขณะที่ Abbasi et al. พบว่าการบวมมีผลกระทบอย่างน้อยต่อการบิดหัวกลม Derveni et al.
• ความบกพร่องทางการผลิตจริง:การศึกษาอื่น ๆ วิเคราะห์หัวสมองที่มีอาการผิดปกติในการผลิตจริง, ให้คําแนะนําด้านวิศวกรรม.การนําเสนอการใช้ notches เป็นความบกพร่องทางกณิตศาสตร์ที่เท่าเทียมกันในการกําหนดความดันการบกพร่องในขอบล่าง, การนําเข้าบิดเดียวผ่านการย้ายที่ควบคุม

• หัวครึ่งโลก:การออกแบบ หัวขอบที่เรียบง่ายที่สุด ทําให้วิธีการออกแบบของหัวขอบค่อนข้างวัยรุ่น
• หัวกลม:ถึงแม้ว่าความเครียดการบิดขอบที่สําคัญในเขตเปลี่ยนมงกุฎ แต่ความลึกที่ไม่ลึกและการผลิตที่ง่ายดายทําให้มันถูกใช้อย่างแพร่หลาย Lu et al.การศึกษาพฤติกรรมการบิดของพลาสติกยืดหยุ่นภายใต้แรงกดดันภายนอก โดยการวิเคราะห์ธาตุปลาย, ขณะที่ Blachut et al. สังเกตความมั่นคงในหัวกลมโลหะหลายชั้น Wang et al. วิเคราะห์ภาวะความเครียดและความดันบิดในหัวด้านล่างของเครื่องทําน้ําอุ่น
• หัวทรงเอลิปโซอิด:การเปลี่ยนความโค้งที่เรียบเนียนของพวกมัน ให้การกระจายความเครียดเป็นเรียบเนียนมากขึ้น ด้วยความลึกระหว่างหัวครึ่งกลมและหัวกลม มันง่ายกว่าที่จะผลิตผ่านการตีพิมพ์Zingoni พัฒนาทฤษฎีสําหรับการประเมินการกระจายเครียดเยื่อ; ลีเสนอวิธีการวิเคราะห์ที่เรียบง่ายสําหรับหลอดศีรษะทรงเอลลิปโซเอเมตริก; รอสศึกษารูปแบบการบิดในศีรษะทรงเอลลิปโซเอเมตริกพลาสติกที่เสริมด้วยใยแก้ว

แม้ จะ มี วิธี การ ออกแบบ ที่ เริ่ม เริ่ม ขึ้น แต่ กติกา หลัก ๆ ใน มาตรฐาน ของ ถัง ความ กดดัน ยังคง เป็น หิน หลัก ของ วิศวกรรมการวิเคราะห์นี้เน้นถึงมาตรฐานหลักหกประการ:

• จีน: GB/T 1503, GB/T 47323
• สหรัฐอเมริกา: ASME VIII-1, ASME VIII-2, รหัส ASME กรณี 2286-6
• สหภาพยุโรป: EN 13445-3

ขนาดความหนาใช้วิธีการที่ใช้แผนภูมิ เพื่อกําหนดความดันภายนอกที่อนุญาต โดยแผนภูมิเหล่านี้มาจากข้อมูลการทดลองและการวิเคราะห์ทฤษฎีที่กว้างขวางขนาดความหนา(ตั้งแต่ปี 2007) เปลี่ยนไปใช้วิธีบนสูตรที่รวมหลักการกรณีกรณี N-284 และ 2286-6 ของ ASME Code โดยคํานวณความเครียดแผ่นกดหมอบที่อนุญาตฉบับปี 2019 นําเสนอสมการมาตรฐานตามแบบจําลองเส้นโค้งความเครียด-ความยืด, การจําลองการตอบสนองของวัสดุอย่างแม่นยําในสภาพการผลิตสําหรับวัสดุทั้งหมดและสแตนเลสสีเหลือง ลงแทนวิธีการเหล็กคาร์บอน/สแตนเลสต่ํา.

EN 13445-3 (ฉบับ 2002-2021) ใช้เส้นโค้งในการกําหนดความดันภายนอกที่อนุญาต โดยใช้เส้นโค้งขอบล่างที่มาจากมาตรฐาน PD5500 (ผู้สืบสานมาตรฐาน BS5500 ของอังกฤษ)

GB/T 1503ยังใช้วิธีแผนภูมิสําหรับการออกแบบหัวความดันภายนอก โดยแผนภูมิบางอันเนื่องจากข้อมูลการทดลองของจีน และแผนภูมิอื่น ๆ อ้างอิงมาในกรม ASME ตอนที่ II ส่วน DGB/T 47323ใช้วิธีที่คล้ายกับ ASME Code Case 2286-6โดยเพิ่มเติมมาตรฐาน C ที่ให้กฎการคํานวณโมเดลัสสัมผัสเพิ่มเติม?? รวมถึงสมการจากกรณี ASME Code Case 2286-6 สําหรับเหล็กคาร์บอน/เหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็ก.

ส่วนนี้รายละเอียดการเปรียบเทียบของกฎการออกแบบหัวครึ่งกลม, ลูกกลม, และกลมข้ามมาตรฐาน, เน้นความแตกต่างในปารามิเตอร์สําคัญ (เช่น, โมดูลัสสัมผัส,ปัจจัยการออกแบบ) และผลกระทบของมัน.

โมดูลัสสัมผัส(ความเครียดของวัสดุ-ความเครียดโค้งชันในระดับความเครียดเฉพาะ) มีอิทธิพลสําคัญในการคํานวณความดันบิด, ด้วยวิธีการคํานวณที่แตกต่างกันระหว่างมาตรฐานปัจจัยการออกแบบ(ปริมาณความปลอดภัย) ก็แตกต่างกันเช่นกัน สะท้อนความปลอดภัยที่แตกต่างกัน

เนื่องจากความซับซ้อนของการออกแบบหัวกลม / กลมเหลือง บางมาตรฐานใช้วิธีที่เท่าเทียมกันในการแปลงมันให้เป็นหัวครึ่งกลมสําหรับการคํานวณส่วนนี้เปรียบเทียบข้อดีและข้อจํากัดของวิธีเหล่านี้.

สําหรับการเปรียบเทียบมาตรฐานที่เข้าใจง่าย ในบทความนี้คํานวณความดันการบิดสําหรับหัวกลม / กลมทรงต่าง ๆ โดยใช้มาตรฐานที่แตกต่างกันผลลัพธ์ที่แตกต่างกันกับศีรษะทางสมองที่เท่ากัน.

กรณีวิศวกรรมที่เลือกแสดงการคํานวณความหนาสําหรับหัวโดยใช้มาตรฐานที่แตกต่างกัน ทําให้ความชัดเจนเกี่ยวกับการนํามาใช้ของมาตรฐานแต่ละมาตรฐานและการทุ่มเท

รีวิวครบวงจรและการวิเคราะห์เปรียบเทียบของกฎการออกแบบหัวคอนเว็กซ์ภายใต้แรงกดดันภายนอกนี้ให้ข้อมูลทางวิศวกรรมและแนวทางการวิจัย

• การพัฒนาแบบคาดการณ์การบิดที่แม่นยํา:การนํามาใช้เทคนิคคอมพิวเตอร์และการทดลองที่ดีขึ้น เพื่อลดความพึ่งพาใน KDFs ทดลอง
• การศึกษาพฤติกรรมการบิดของวัสดุใหม่การวิจัยผลงานของวัสดุใหม่ภายใต้แรงกดดันภายนอกสําหรับการใช้งานด้านวิศวกรรม
• การปรับปรุงวิธีการออกแบบ:การปรับปรุงแนวทางให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะเจาะจง การสร้างความสมดุลระหว่างความปลอดภัยกับประสิทธิภาพในเรื่องค่าใช้จ่าย