第五节 外压圆筒加强圈的设计分解

外压圆筒加强圈计算首先，我们需要了解外压圆筒加强圈的结构形式。

外压圆筒加强圈是由圆筒和圆环形加强件组成的一种结构，圆筒承受外压载荷，而圆环形加强件则起到增强圆筒抗外压性能的作用。

圆筒的几何参数一般包括内外径、高度等，而圆环形加强件的几何参数包括加强圈的截面内外径及高度。

在计算外压圆筒加强圈的组合截面特性时，主要包括以下几个步骤：1.计算圆筒截面的面积和惯性矩：根据给定的圆筒几何参数，可以计算出圆筒截面的面积和惯性矩。

圆筒的面积可以通过圆筒的内外径计算得出，而惯性矩则需要考虑圆筒的截面形状。

2.计算加强圈截面的面积和惯性矩：类似地，根据给定的加强圈的几何参数，可以计算出加强圈截面的面积和惯性矩。

加强圈的面积可以通过加强圈的内外径计算得出，而惯性矩则需要考虑加强圈的截面形状。

3.计算组合截面的面积和惯性矩：根据圆筒和加强圈的位置关系，可以确定组合截面的面积和惯性矩。

在计算中，需要注意加强圈的位置和数量对组合截面特性的影响。

4.计算抗外压能力：根据组合截面的面积和惯性矩，可以计算出外压圆筒加强圈的抗外压能力。

一般来说，抗外压能力与截面的面积和惯性矩成正比，可以通过比较计算结果与设计要求来评估结构的安全性。

在计算过程中，需要考虑材料的特性，如弹性模量、屈服强度等。

这些参数可以用于计算应力和应变分布，从而评估结构的稳定性。

需要注意的是，外压圆筒加强圈的计算较为复杂，需要综合考虑几何形状、材料特性和加载条件等因素。

因此，在实际工程中，一般会借助计算软件或进行实验验证来进行更准确的计算。

总之，外压圆筒加强圈的组合截面特性计算涉及到圆筒和加强圈的几何参数、材料特性和加载条件等多个方面的考虑。

通过计算组合截面的面积和惯性矩，可以评估结构的抗外压能力，从而设计出更安全可靠的结构。

外压圆筒设计图算法与公式法本文旨在对比研究外压圆筒设计图算法和公式法，探讨两种方法的优缺点，并提出作者的设计方案。

我们将简要介绍外压圆筒设计图算法和公式法的背景和意义；接着，将详细阐述这两种方法的原理和应用；我们将对外压圆筒设计图算法和公式法进行比较分析，并提出作者的设计方案。

外压圆筒设计图算法是一种基于几何图形计算的设计方法。

它通过将圆筒形容器分解为多个圆柱体和圆锥体，并根据外压条件计算出各部分的直径、高度等参数，最终得到圆筒设计的详细尺寸。

此算法具有较高的精确性和可靠性，适用于各种复杂形状和尺寸的圆筒设计。

然而，它需要较高的计算成本和时间，对于一些大型或复杂项目来说可能不太适用。

公式法是一种基于经验公式的计算方法。

它根据已知的参数和经验公式，直接计算出圆筒设计的各项参数。

此方法具有较快的计算速度和较低的计算成本，适用于一些简单形状和尺寸的圆筒设计。

但是，由于公式法的原理基于经验数据，因此对于一些特殊或复杂形状的圆筒设计可能无法提供精确的计算结果。

外压圆筒设计图算法和公式法各有优缺点。

对于一些需要精确计算和复杂形状的圆筒设计，外压圆筒设计图算法是一种更为可靠的方法。

然而，对于一些简单形状和尺寸的圆筒设计，公式法则具有较快的计算速度和较低的计算成本。

在实际应用中，应根据项目需求和设计要求选择合适的方法。

基于对外压圆筒设计图算法和公式法的比较分析，作者提出以下设计方案：对于一些重要且复杂的圆筒设计项目，建议采用外压圆筒设计图算法，以保证计算结果的精确性和可靠性；对于一些简单且常规的圆筒设计项目，可以尝试使用公式法，以节省计算成本和时间；对于一些介于两者之间的圆筒设计项目，可以根据项目需求和设计要求进行选择。

例如，可以在保证计算结果较为精确的前提下，采用公式法进行快速估算。

本文对比研究了外压圆筒设计图算法和公式法，分析了两种方法的优缺点，并提出了作者的设计方案。

在实际应用中，应根据项目需求和设计要求选择合适的方法。

第五章 外压圆筒与封头的设计二、 判断是非题（对者画√， 错者画X ）1． 假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。

（ X ）2． 18MnMoNbR 钢板的屈服点比Q235-AR 钢板的屈服点高108%，因此，用18MnMoNbR 钢板制造的外压容器，要比用Q235-AR钢板制造的同一设计条件下的外压容器节省许多钢材。

（ X ）3． 设计某一钢制外压短圆筒时，发现采用20g 钢板算得的临界压力比设计要求低10%，后改用屈服点比20g高35%的16MnR 钢板，即可满足设计要求。

（ X ）4． 几何形状和尺寸完全相同的三个不同材料制造的外压圆筒，其临界失稳压力大小依次为：P cr 不锈钢 > P cr 铝 > P cr铜。

（ X ）5． 外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。

（ X ） 三、 填空题a) 受外压的长圆筒，侧向失稳时波形数n=（2）；短圆筒侧向失稳时波形数为n>（2）的整数。

b) 直径与壁厚分别为D ，S 的薄壁圆筒壳，承受均匀侧向外压p 作用时，其环向应力σθ=（PD/2S ），经向应力σm （PD/4S ），它们均是（压）应力，且与圆筒的长度L （无）关。

c) 外压容器的焊接接头系数均取为Φ=（1）；设计外压圆筒现行的稳定安全系数为m=（3）。

d) 外压圆筒的加强圈，其作用是将（长）圆筒转化成为（短）圆筒，以提高临界失稳压力，减薄筒体壁厚。

加强圈的惯性矩应计及（加强圈）和（加强圈和圆筒有效段组合截面）。

e)外压圆筒上设置加强圈后，对靠近加强圈的两侧部分长度的筒体也起到加强作用，该部分长度的范围为（加强圈中心线两侧各为0.55eS D 0的壳体）。

四、 工程应用题A 组：1、图5-21中A ，B ，C 点表示三个受外压的钢制圆筒，材质为碳素钢，σs =216MPa ，E=206GPa 。