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目录 1

绪论 1

第一章压力容器用钢 3

1-1压力容器用钢的一般要求及其选用 3

一、机械性能 3

二、制造工艺性能 5

三、特殊性能 5

四、选材和用材的几点原则 6

1-2钢的性能及其影响因素 6

一、杂质的影响 6

二、合金元素的影响 7

三、冶炼方法的影响 7

四、脱氧状况的影响 7

五、加工方法及热处理状态的影响 10

1-3压力容器用钢的可焊性及其评定 10

一、压力容器用钢的热处理状态 10

二、压力容器用钢的可焊性及其评定 11

1-4石油化工压力容器用钢分析 12

一、中常温用钢 12

二、高温用钢 15

三、低温用钢 15

四、耐蚀钢 17

五、锻造容器用钢 22

参考文献 25

第二章受压薄壁容器的力学基础 26

2-1无力矩理论 26

一、薄壁圆筒的应力分析 26

二、薄壁回转壳体的无力矩理论 27

三、无力矩理论的应用 30

四、无力矩理论的应用范围 34

五、由内压引起的壳体弯曲应力 35

2-2有力矩理论与边缘问题 36

一、边缘问题的基本概念 36

二、有力矩理论在边缘问题上的应用 37

三、边缘应力的特性 42

2-3平板理论 45

一、圆板受轴对称载荷的弯曲微分方程 45

二、圆形薄板受轴对称均布载荷的应力分析 48

2-4中低压薄壁容器设计 52

一、内压容器的设计 52

二、容器封头的设计 53

三、设计参数的确定 59

2-5外压容器的设计 64

一、外压薄壁圆筒稳定性的理论计算 65

二、图解法计算外压圆筒和球壳的壁厚 70

三、加强圈的设计 74

四、外压封头的设计 77

参考文献 78

二、组合式厚壁圆筒 79

一、整体式厚壁圆筒 79

第三章厚壁容器设计 79

3-1厚壁圆筒的结构型式 79

3-2单层式厚壁圆筒的设计 81

一、应力分析 81

二、失效准则及其强度计算式 85

3-3我国高压容器现行规定设计方法 87

一、单层式高压容器设计 87

二、组合式高压容器设计 88

一、自增强圆筒的设计参数和应力计算 89

3-4自增强技术和超高压容器设计简介 89

二、自增强圆筒的设计步？ 91

三、超高压容器设计简介 91

3-5高压容器密封设计 92

一、强制密封 92

二、自紧式密封的结构型式 94

3-6高压容器零部件及开孔补强 97

一、端盖 97

三、开孔补强 98

二、筒体端部 98

参考文献 99

第四章压力容器的应力分类 100

4-1压力容器中的应力分类 101

一、一次应力（p） 101

二、二次应力（Q） 102

三、峰值应力（F） 103

四、关于热应力 103

4-2压力容器设计时对各类应力的限制 104

二、对各类应力强度的限制 105

一、应力强度的概念 105

4-3极限设计与安定性分析 106

一、压力容器的失效准则 106

二、极限设计 108

三、关于安定性的概念 110

4-4以应力分析为基础的设计方法的应用 112

参考文献 118

一、断裂力学的产生与发展 119

第五章压力容器的断裂力学分析 119

5-1概述 119

二、断裂力学与材料力学的关系 120

5-2线弹性断裂力学基本原理及其应用 121

一、应力强度因子和平面应变断裂韧性 121

二、对应力强度因子K1的修正 127

三、应力腐蚀断裂 133

四、求KIC的经验公式 136

五、线弹性断裂力学在压力容器上的应用 136

5-3弹塑性断裂力学基本原理及其应用 138

一、裂纹张开位移法——COD法则 138

二、COD方法在压力容器上的应用 141

三、断裂理论的能量法——J积分法 144

四、压力容器的“先漏后断”设计准则 146

5-4断裂力学在疲劳设计中的应用 147

一、疲劳断裂与疲劳裂纹扩展 147

二、压力容器疲劳寿命预测 153

5-5带缺陷压力容器修复的一般程序 156

一、缺陷修复的判别 156

二、缺陷修复工艺 157

参考文献 159

附录一些钢材的断裂韧性数据 159

第六章压力容器的可靠性设计 161

6-1可靠性设计的基本理论 161

一、可靠性的定义和尺度 161

二、可靠性设计中的分布函数 162

三、分布函数的代数运算 167

6-2压力容器的可靠性设计 169

一、应力一强度干涉模型 169

二、设计参数确定 171

三、可靠性设计中的安全指标 172

四、压力容器静强度可靠性设计步骤 176

五、可靠度与安全系数关系 179

参考文献 180

第七章计算机在压力容器上的应用 181

7-1前言 181

7-2有限单元法在压力容器上的应用 181

一、有限元的分析过程 181

二、虚位移原理和虚功方程 185

三、平面问题的有限单元法 186

四、轴对称问题的有限元法 193

五、有限元法的计算程序和方法 195

六、有限元法在压力容器上的应用 198

7-3计算机作标准化工容器设计 203

7-4压力容器优化设计简介 213

一、优化问题的数学模型 213

二、优化方法的无约束问题和有约束问题 214

三、优化设计在压力容器上的应用 216

参考文献 218

工程单位与国际单位换算 218