[发明专利]一种确定具有温差的承压圆筒的安全载荷的方法

权利要求书

1.一种确定具有温差的承压圆筒的安全载荷的方法，所述载荷包括承压圆筒所承受的压力与温差，其特征在于：

获取承压圆筒的外半径r_o、内半径r_i，得到承压圆筒的径比k；

获取承压圆筒内壁温度t_i与外壁的温度t_o，得到温度差Δt＝t_i-t_o；

获取承压圆筒承受压力时的初始屈服压力p_e，获取承压圆筒承受压力时的全屈服载荷p_y；

当承压圆筒的径比k≥k_b时，安全的压力范围按p_e≤p≤2p_e确定，同时安全的温差范围按Δt₁≤Δt≤Δt₂确定；

当承压圆筒的径比k_ckk_b时，按以下A、B两种情况确定压力与温差：A、安全的压力范围按p_e≤p≤σ_yp_f确定，安全的温差范围按Δt₁≤Δt≤Δt₂确定；B、安全的压力范围按σ_yp_f≤p≤2p_e确定，安全的温差范围按Δt₁≤Δt≤Δt₃确定；

当承压圆筒的径比k_dk≤k_c时，按以下C、D两种情况确定压力与温差：C、安全的压力范围按p_e≤p≤σ_yp_f确定，安全的温差范围按Δt₁≤Δt≤Δt₂确定；D、安全的压力范围按σ_yp_f≤p≤p_y确定，安全的温差范围按Δt₁≤Δt≤Δt₃确定；

当承压圆筒的径比k≤k_d时，安全的压力范围按p_e≤p≤p_y确定，安全的温差范围按Δt₁≤Δt≤Δt₃确定；

其中：所述k_b由方程(2k²-1)(k²-1)＝(k⁴-k²+1)lnk²所确定的值；所述k_c由方程k²-1＝k²lnk所确定的值；所述k_d是由方程(2k⁴+1)lnk²＝(4k²-1)(k²-1)所确定的值；

所述p为承压圆筒所承受的均布压力；

所述Δt₁为

所述Δt₂为

所述p_f为

所述Δt₃为

其中μ为承压圆筒材料的泊桑比，E为承压圆筒材料的弹性模量，α为承压圆筒材料的线膨胀系数或称热膨胀系数；σ_y为承压圆筒材料的屈服强度。

2.如权利要求1所述的确定具有温差的承压圆筒的安全载荷的方法，其特征在于：

当承压圆筒的径比k≤k_c时，最佳的压力按p＝p_y＝σ_ylnk确定、最佳的温差按确定。

3.如权利要求1所述的确定具有温差的承压圆筒的安全载荷的方法，其特征在于：

当承压圆筒的径比k≥k_c时，最佳的压力按确定、最佳的温差按确定。