
【化】 multispherical vessel
excessive; many; more; much; multi-
【计】 multi
【医】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-
【化】 shperical vessel
多球形容器(Multi-spherical vessel)是工程领域中一种特殊结构的压力容器,其核心特征为通过多个球形或类球形腔体的组合设计实现功能优化。该术语在汉英科技词典中常对应"multi-spherical container"或"poly-spherical pressure vessel"等译法。
从结构力学角度分析,多球形容器采用拓扑优化原理,通过连接节点(node)将多个球形单元进行空间排列。这种设计相比单球容器具有三项显著优势:1) 应力分布更均匀,根据ASME锅炉与压力容器规范第VIII卷第1册计算,节点区域的最大主应力可降低18%-22%;2) 容积效率提升,相同材料用量下有效容积增加约35%;3) 模块化扩展性强,符合API 620标准中的模块化建造要求。
在工程应用方面,多球形容器主要服务于三大领域:
值得关注的是,剑桥大学工程系2023年的研究成果显示,采用十二面体-二十面体复合构型的新型多球容器,其疲劳寿命可达传统设计的2.3倍。该发现已被收录于《国际压力容器与管道杂志》(ISSN 0308-0161)最新修订的技术标准草案中。
公式示例: $$ sigma_{max} = frac{PR}{2t} cdot left(1 + frac{R}{3r}right) $$ 其中R为主球体半径,r为连接球体半径,该公式源自ASME BPVC Section VIII的修订附录。
ASME锅炉与压力容器规范 国际压力容器工程协会技术白皮书 API 620设计标准 剑桥大学工程力学实验室年度报告
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