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第十一章外压容器设计基础 11.111.1 概述概述 一、外压容器的失稳一、外压容器的失稳 均匀外压 容器壁内产生压应力； s m = pD 4d , sq = pD 2d 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 HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 第十一章外压容器设计基础 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。 HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 第十一章外压容器设计基础 外压外压容器失容器失稳稳的过程的过程 失稳前，壳壁内存在有压应力，外压卸掉后 变形完全恢复； 失稳后失稳后，，壳壁内产生了壳壁内产生了以以弯弯曲曲应力应力为为主的复主的复 杂应力。 失稳过程是瞬间发生的。 HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 第十一章外压容器设计基础 二、圆筒失稳形式的分类二、圆筒失稳形式的分类 （（11）周）周((侧侧)) 向失稳向失稳 变形：横截面由圆型突变为波形 载荷 均匀径向外压 HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 第十一章外压容器设计基础 （（22 ）轴向失稳）轴向失稳 载荷 轴向外压 失稳时经向应力由压应力突变为弯 曲应力 变形变形：： HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 第十一章外压容器设计基础 （（33 ））..局部失稳局部失稳 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。 HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 第十一章外压容器设计基础 11.211.2 临界压力临界压力 一、临界压力一、临界压力 当外压 于临界压力（p＜p )时, 压缩变形可以恢复； cr 当外压等于临界压力（p= pcrcr ）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。 筒体抵抗失稳的能力。 此时筒壁内存在的压应力称为临界压应力，以σcr表示。 HM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 第十一章外压容器设计基础 二、长、短圆筒和刚性圆筒二、长、短圆筒和刚性圆筒 （1）长圆筒 临界压力仅δ/D 有关，而与与L/D 无关 （L为 e 0 0 圆筒的计算长度) 。长圆筒失稳时的波数n ＝2 。 （2 ）短圆筒 临界压力不仅与 L/D 有关．而且与δ/D 也有关。