等面积补强法英文解释翻译、等面积补强法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 equi-area method of reinforcement
分词翻译:
等的英语翻译:
class; grade; rank; wait; when
【机】 iso-
面积的英语翻译:
acreage; area; proportion
【计】 A
补强的英语翻译:
【化】 reinforcement; reinforcing
法的英语翻译:
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
专业解析
等面积补强法(Equal Area Reinforcement Method)是压力容器和管道工程设计中用于开孔补强计算的核心方法,其核心原理是通过在开孔周围增设与移除材料等面积的补强结构,维持局部区域的强度完整性。该方法广泛应用于化工设备、锅炉及核电站管道系统设计,主要依据ASME VIII Division 1(压力容器建造规则)和GB 150-2011(中国钢制压力容器标准)的规范要求。
工程原理与计算逻辑
该方法基于弹性力学中的应力分布理论,要求补强材料的总横截面积不小于因开孔而减少的壳体有效承载面积。例如,在圆柱壳体上开孔时,补强区域需覆盖以开孔中心为原点、半径为1.5倍孔径的环形范围。计算式可表示为:
$$
A_{req} = d cdot t_n cdot (1 - fr)
$$
其中,$A{req}$为所需补强面积,$d$为开孔直径,$t_n$为壳体名义厚度,$f_r$为强度削弱系数。
应用场景与规范依据
- 压力容器开孔:适用于接管、人孔等结构补强,需满足ASME规范UG-37至UG-42条款的强度验证要求。
- 管道系统:在高温高压管道中,通过补强圈或加厚管段实现等面积补偿,符合API 570(管道检验规范)的缺陷修复标准。
- 局部应力分析:结合有限元模拟(FEA)验证补强后的应力集中系数是否低于材料许用值,参考王元汉《压力容器设计手册》第7章中的案例分析。
权威参考文献
- ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Division 1(美国机械工程师协会标准)
- GB 150-2011《压力容器》(中国国家标准)
- API 570 Piping Inspection Code(美国石油学会标准)
- 王元汉,《压力容器设计手册》(化学工业出版社,2018年修订版)
网络扩展解释
等面积补强法是压力容器和管道设计中用于开孔补强的主要方法,其核心是通过补强材料补偿因开孔而削弱的壳体强度。以下是详细解释:
1.基本原理
等面积补强法基于静力平衡原则,要求补强材料在有效范围内提供的截面积等于或大于开孔削弱的截面积。具体来说:
- 削弱面积:壳体因开孔失去的承载面积(与材料许用应力相关)。
- 补强面积:通过补强圈、厚壁接管或整锻件等结构,在开孔周围一定范围内补充的金属面积。
2.适用范围
- 适用场景:小孔补强(如人孔、手孔)、常规压力容器及管道支管连接。
- 不适用场景:疲劳容器、大开孔(因弯曲应力显著)。
3.补强范围与结构
- 有效补强区:通常为开孔直径的2倍范围(即 ( B = 2d ))。
- 常用结构:补强圈(最常用)、厚壁接管、整锻件等。
4.设计特点
- 简单可靠:仅考虑一次总体平均应力,通过限制开孔形状和范围间接控制局部应力。
- 局限性:未直接校核二次应力(如弯曲应力),需依赖工程经验调整。
5.标准与规范
- 中国标准《GB 150》明确规定了补强面积计算示意图及适用范围。
- 国际类似方法(如ASME标准)也采用等面积原则,但细节可能差异。
补充说明
若补强材料与壳体材料不同,需按许用应力比值调整补强面积。实际应用中需结合具体工况和标准要求,避免单纯依赖理论计算。
如需进一步了解补强结构示例或公式推导,可参考、6、8中的标准及案例分析。
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