内压球壳英文解释翻译、内压球壳的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 internal pressure sphere; internal pressure tank

分词翻译：

内压的英语翻译：

【化】 internal pressure; intrinsic pressure

球壳的英语翻译：

【化】 spherical shell

专业解析

内压球壳 (nèi yā qiú ké / Internally Pressurized Spherical Shell)

在压力容器工程和材料力学领域，“内压球壳”是一个核心术语，指代一种承受内部压力载荷的薄壁球形壳体结构。其详细含义可从以下角度解析：

术语构成与基本定义：
- 内压 (nèi yā / Internal Pressure)：指作用在容器或壳体内表面的压力载荷。这种压力由壳体内部介质（如气体、液体）产生，方向垂直于壳体内壁，试图使壳体向外膨胀或破裂。
- 球壳 (qiú ké / Spherical Shell)：指几何形状为球面的薄壁结构。其特点是曲率半径处处相等，结构对称性高。
- 综合定义： “内压球壳”即指几何形状为球面，且主要承受来自其内部介质压力作用的薄壁壳体结构。它是压力容器最常见、最理想的承压形式之一。
工程特性与力学行为：
- 应力分布均匀性：在理想状态下（完美球形、均匀壁厚、仅受均匀内压），球壳在所有方向上的曲率相同，导致其薄膜应力（承受内压的主要应力）在壳体各处大小相等且分布均匀。这是球壳相较于其他形状（如圆柱壳）的显著优势。
- 承载效率高：由于应力分布均匀，球壳能以相对较薄的壁厚承受较高的内压，材料利用率高，结构效率优异。
- 主要应力状态：承受内压时，球壳壁内产生两向拉应力（薄膜应力），即周向（环向）应力和经向（子午向）应力，且两者大小相等。根据薄膜理论（无弯矩理论），其值可由拉普拉斯方程推导得出： $$ sigma = frac{p R}{2 t} $$ 其中：
  - $sigma$ 为薄膜应力（周向或经向）
  - $p$ 为内压
  - $R$ 为球壳中径半径
  - $t$ 为球壳壁厚
- 失效模式：主要失效模式为过度塑性变形或韧性破裂。局部高应力区（如开孔接管附近）也可能引发疲劳或脆性断裂。
典型应用场景：
- 高压储罐：储存液化石油气(LPG)、液化天然气(LNG)、液氨、液氢、压缩空气等高压气体或低温液体。球罐因其高承载效率和较小的表面积/体积比（利于保冷/保温）而被广泛采用。
- 化工反应容器：需要承受高压的化学反应器。
- 核工业：核反应堆安全壳的部分结构。
- 航空航天：推进剂储箱、宇航器压力舱。
设计规范与标准：内压球壳的设计、制造和检验严格遵循国际和国家的压力容器规范，例如：
- ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Division 1 & 2：全球应用最广泛的压力容器设计标准，对球壳的设计公式、材料、制造、检测有详细规定（来源：美国机械工程师协会）。
- EN 13445: Unfired pressure vessels：欧洲压力容器标准（来源：欧洲标准化委员会）。
- GB/T 150 《压力容器》：中国国家标准，规定了压力容器的设计、制造、检验和验收要求，包含球壳设计内容（来源：中国国家标准化管理委员会）。
关键考量因素：
- 材料选择：需满足强度、韧性、耐腐蚀性、可焊性及使用温度要求。常用材料包括碳钢、低合金高强度钢、奥氏体不锈钢、铝合金等。
- 制造工艺：涉及钢板下料、成型（冷压或热压）、组焊、热处理（消除焊接应力）、无损检测（RT, UT, MT, PT）等复杂工序，质量控制至关重要。
- 稳定性：对于大直径薄壁球壳，外压工况下的稳定性（屈曲）是需要考虑的问题，但内压通常起稳定作用。
- 开孔与补强：球壳上的接管开孔会破坏连续性，引起应力集中，必须进行有效的补强设计。

权威性参考来源：

美国机械工程师协会 (ASME): ASME BPVC Section VIII 是压力容器设计的国际权威标准，详细涵盖内压球壳的设计规则。 (来源：ASME)
欧洲标准化委员会 (CEN): EN 13445 是欧盟区域内的压力容器核心标准。 (来源：CEN)
中国国家标准化管理委员会 (SAC): GB/T 150 是中国压力容器设计、制造和验收的国家强制性标准。 (来源：SAC)
专业工程手册与教材：如《Pressure Vessel Design Manual》 (Dennis Moss)，《Process Equipment Design》 (Brownell & Young) 等经典著作对球壳的力学分析和设计有深入阐述（来源：工程专业出版物）。

网络扩展解释

内压球壳是指承受内部均匀压力的球形容器壳体，常见于化工、石油等工业领域的压力容器设计。以下是其核心要点：

1.基本定义与受力特点

结构对称性：球壳的几何形状对称于球心，其经向应力（沿球壳表面方向）和周向应力（环绕球壳方向）在均匀内压下数值相等。
应力公式：根据薄壁理论，球壳的膜应力公式为： $$ sigma = frac{PD}{4delta} $$ 其中，(P)为设计压力，(D)为球壳中径（内径+壁厚），(delta)为计算壁厚。

2.与圆筒形壳体的对比

在相同直径、壁厚和压力下，球壳的拉应力仅为圆筒形壳体环向应力的一半，材料利用率更高。
球壳的对称性使其受力更均匀，适用于高压或需要高稳定性的场景。

3.设计规范与应用

适用范围：设计时需满足 (P_c leq 0.6[sigma]^t phi)（(P_c)为计算压力，([sigma]^t)为材料许用应力，(phi)为焊接接头系数）。
工程验证：厚壁球壳需通过静力分析验证变形和应力分布，确保不超过材料屈服强度。
设计流程：ASME规范要求输入设备参数（如压力、温度、材料）、计算壁厚，并生成标准化计算书。

4.实际应用场景

用于储存气体或液体介质的高压容器，如液化天然气储罐、反应釜等。
在低温或高温环境中，球壳结构能有效减少热应力集中。

如需进一步了解设计公式推导或具体案例分析，可参考（GB标准）或（ASME规范）的完整内容。