材料选型

100emily · 发表于 2011-1-6 11:02:35

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在某密闭室内做实验采用炸药测试容器的抗冲击能力≥1Mpa；

容器为正方体（内部中空，采用钢板焊接而成）体积1立方米，，如果采用A3钢的话问此容器最低需要用多厚的钢板？

100emily · 发表于 2011-1-6 11:27:29

我觉得这个主要是考虑它的集中正压力吧。

gdut_2005shj · 发表于 2011-1-6 23:13:40

1# 100emily
得看看钢板的形状吧?

leftwall · 发表于 2011-1-7 09:23:37

1# 100emily
设计准则大都是小于等于，你给个大于等于1Mpa没有上限，怎么算啊

gaoyns · 发表于 2011-1-7 09:35:23

本帖最后由 gaoyns 于 2011-1-7 09:36 编辑

容器的抗冲击能力≥1Mpa，为安全取压力q=1.2MPa，A3是否Q235，Q235的许用应力取[σ]=150MPa。
按周边固定方形平板内部受压力作用，按平板中心的应力计算板厚： [σ]=C4 q（a/h）^2 h^2=a^2C4q/[σ]
式中：C4为周边固定的平板系数，查得C4=0.1374; q为内部压力，q=1.2MPa；a为平板边长，a=1000mm；h为钢板厚度。
h^2=1000000×0.1374×1.2/150=1099.2 h=33 (mm)
即需用33mm厚的Q235板。

daweizoo · 发表于 2011-1-8 16:18:54

整个容器焊接的地方是最薄弱的首先保证焊缝的质量

johnzhong · 发表于 2011-1-9 12:33:54

保证焊缝的质量和材料是同样重要。

100emily · 发表于 2011-1-12 15:17:21

容器的抗冲击能力≥1Mpa，为安全取压力q=1.2MPa，A3是否Q235，Q235的许用应力取[σ]=150MPa。6 A6 T( g+ a% N
按周边固定方形平板内部受压力作用，按平板中心的应力计算板厚： [σ]=C4 q（a/h）^2 h^2=a^2C4q/[σ]
, } K+ k# x0 J3 S$ M式中：C4为周 ...3 T2 \! t, q4 y: }# P. Q, p, i
gaoyns 发表于 2011-1-7 09:35 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

谢谢学习了

lussssssssss · 发表于 2011-1-13 00:54:48

容器的抗冲击能力≥1Mpa，为安全取压力q=1.2MPa，A3是否Q235，Q235的许用应力取[σ]=150MPa。# p* v* W' D) g7 U/ h
按周边固定方形平板内部受压力作用，按平板中心的应力计算板厚： [σ]=C4 q（a/h）^2 h^2=a^2C4q/[σ]
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8 I) j2 J! y' |. O2 n2 `gaoyns 发表于 2011-1-7 09:35 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

我没算过，也不会算这个东东，但根据我搞过的压力容器设计经验，非常怀疑这个结果。

wwll_13 · 发表于 2011-1-13 08:58:01

没有计算,但是非常怀疑结果,1mpa并不高,33mm并不薄,有空了计算一下

19840901 · 发表于 2011-1-20 15:20:38

我也觉得奇怪33mm，1MPA这个结果有点吃惊。。。我也很需要这方面的资料

wwb28 · 发表于 2011-1-22 01:49:42

33mm太可笑了，一定是纸上谈兵的家伙，你以为设计装甲车呀，33mm可以防得住穿甲弹了。
1mpa的压力凭经验3-4mm的壁厚应该就够用，考虑到有冲击做到6-8mm吧，大家都在车间里用过压缩空气吹铁屑，一般的压缩空气源是0.4~0.6mpa，自己拿气管感受一下，再大一倍是个什么概念。
严重警告这些纸上谈兵的家伙，怎么能用简单的壁厚来决定承受压力哪？
我们是做机械设计，设计的是结构，方柜体不好就设计成圆罐体，强度不好就来加强筋。
爱因斯坦说好的设计一定是美的，我希望5楼的兄弟考证后再发，不能只设计杠铃。

frankeywang · 发表于 2011-1-22 09:06:42

楼主的设计目标既然是大于多少多少，那么钢板越厚越好啦。。。。。。

gaoyns · 发表于 2011-1-23 12:29:29

本帖最后由 gaoyns 于 2011-1-24 10:01 编辑

12# wwb28
只有无知才可笑，你搞过压力容器的平板盖设计吗？这是设计手册给定的计算方法，有时间还是多学点东西吧！
看一看GB150吧，看看那上面的矩形容器设计计算和平板盖设计计算，根据压力设计出的200多厚的有的是，光凭想象发言才是最可怜（我不会称你家伙，那样不尊重人格）的。

zhouxinrui · 发表于 2011-1-23 17:08:51

我赞成WWB28的说法，设计产品按现有的能力尽量完美。

21游戏人间12 · 发表于 2011-2-8 17:10:31

14# gaoyns 怎么设计手册上没找到相关的计算方法啊？我是个新手，14#可以告诉我手册里在哪里有吗?

gaoyns · 发表于 2011-2-8 18:02:30

本帖最后由 gaoyns 于 2011-2-8 18:05 编辑

16# 21游戏人间12
化学工业出版社《机械设计手册》第五版
第1卷6 E; c+ C( _% H0 S/ ~$ l( C
P1-160,
5.6 平板中的应力表1.1.109 第2行周界固定，整个板受均布载荷。最大载荷位于板中心部位。用上面的公式计算即可。
也可用GB150 《钢制压力容器》附录D中矩形截面压力容器的公式进行校核。

xiaoqh119 · 发表于 2011-2-8 18:58:28

1、引用5楼:

容器的抗冲击能力≥1Mpa，为安全取压力q=1.2MPa，A3是否Q235，Q235的许用应力取[σ]=150MPa。' D' @$ t. M: Y
按周边固定方形平板内部受压力作用，按平板中心的应力计算板厚： [σ]=C4 q（a/h）^2 h^2=a^2C4q/[σ]三维网技术论坛: N9 X4 s  @; L# a/ K5 L: P& P# f  C; ]; o
式中：C4为周边固定的平板系数，查得C4=0.1374; q为内部压力，q=1.2MPa；a为平板边长，a=1000mm；h为钢板厚度。  三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa. |8 K6 d, S8 L9 L, D' P
% o  k7 }3 P5 o/ C) Mh^2=1000000×0.1374×1.2/150=1099.2    h=33 (mm)5 A7 c3 ?6 J- s" X3 j/ s& R
即需用33mm厚的Q235板

----------gaoyns 发表于 2011-1-7 09:35 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

2、引用12楼：

33mm太可笑了，一定是纸上谈兵的家伙，你以为设计装甲车呀，33mm可以防得住穿甲弹了。
: ^1 s, D/ ?; [3 X! G1mpa的压力凭经验3-4mm的壁厚应该就够用，考虑到有冲击做到6-8mm吧，大家都在车间里用过压缩空气吹铁屑，一般的压缩空气源是0.4~0.6mpa，自己拿气管感受一下，再大一倍是个什么概念。三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa9 T) V% e) A$ a% m6 R
: B. _1 T! N$ R9 q: I+ J严重警告这些纸上谈兵的家伙，怎么能用简单的壁厚来决定承受压力哪？
" x& Y1 t4 M) a" O9 }我们是做机械设计，设计的是结构，方柜体不好就设计成圆罐体，强度不好就来加强筋。三维网技术论坛' [$ ?! y i" p: `' t6 b/ p2 O+ G) ?& x( {/ y2 b5 E9 G
爱因斯坦说好的设计一定是美的，我希望5楼的兄弟考证后再发，不能只设计杠铃。

-----wwb28 发表于 2011-1-22 01:49 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

3、个人分析如下：

首先、从理论角度，5楼gaoyns的计算方法是对的，由于时间问题，详细的我并没有去验证，须LZ自行验证公式里的每一个参数；

其次、从经验角度，12楼wwb28的说法是错误的，理由如下：

A、我们都知道 1MPa=1N/mm^2
B、车间用的气管管径一般为Φ10或Φ12, 其内表面积很小，由压强（乘以面积）所产生的压力F也很小，所以，塑料管都能用。
更别说是金属。
C、如果，一块平板 1米*1米（依楼主的意思）也就是面积A=1000mm*1000mm=1*10^6 mm^2 ，压强为 1MPa(即1N/mm^2)时，这块钢板受均布载荷为 1*10^6 mm^2 * 1N/mm^2 = 1*10^6 N 相当于 100吨的重物落在这块
平板上。假设，现在是制造轮船，在1平方米的空间里有重物重达100吨，那么，以你的经验，你觉得这艘船的
甲板还敢用3~4mm或者6~8mm吗？
D、个人认为，板厚可以减薄，但，平板外须加筋板，具体用多厚，筋板如何布置，须计算加经验，兼而有之。
无论如何，有标准时，按标准。确定计算手法及过程没问题时，按计算值。（经验的误差太大，而且，一个人的知识面不够时，往往会产生错觉）

xiaoqh119 · 发表于 2011-2-8 20:01:57

本帖最后由 xiaoqh119 于 2011-2-8 20:34 编辑

我简单分析了下，发现，5楼gaoyns的计算结果是不是应该再除以2才是正确的？---因为有两块平板在分担。

容器受力.JPG

plc · 发表于 2011-2-8 22:55:49

一楼的压力容器应改为球罐类或两端有球型封头的筒状，方形容器承压时受力不好，受冲击力作用时若强度不够十分危险。我没有计算过，但经验告诉我33mm对于1平方米的平板不算厚。
另：19楼你的分析不对，这里计算的是承压的压力容器

pproee88 · 发表于 2011-2-9 01:48:47

#20是对的，爆炸不同于均匀施压是压力波，方形空间有可能在角部形成压力波的叠加

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