補強的開孔英文解釋翻譯、補強的開孔的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 reinforced opening

分詞翻譯：

補強的英語翻譯：

【化】 reinforcement; reinforcing

開孔的英語翻譯：

【化】 opening; perforate

專業解析

在機械工程與壓力容器設計領域，"補強的開孔"（Reinforced Opening）指為補償開孔導緻的強度削弱，在殼體或封頭上增設加強結構的工藝。其核心是通過局部增厚或附加構件，使開孔區域滿足結構完整性要求，具體解析如下：

一、術語定義與功能

1. 結構特征

   在壓力容器或管道系統中，開孔（如接管口、人孔）會破壞承壓部件的連續性，導緻應力集中。補強措施通過在開孔邊緣焊接補強圈（Reinforcement Pad）、增加殼體厚度或采用整體鍛件凸緣，将應力重新分布至安全範圍。該設計需遵循"等面積補強原則"，即補強材料截面積≥被切除承壓材料截面積 。

2. 力學原理

   根據薄殼理論，開孔邊緣的環向應力可達正常區域的3倍。補強結構通過轉移載荷路徑，将峰值應力降至材料許用應力以下，防止疲勞裂紋萌生。關鍵計算公式為：

   $$ A_{req} = d times t_n times (1 - fr) $$

   其中 ( A{req} ) 為需補強面積，( d ) 為開孔直徑，( t_n ) 為名義壁厚，( f_r ) 為強度削弱系數 。

二、應用場景與标準

1. 工程實踐

   常見于石油化工設備（如反應器噴嘴）、鍋爐汽包及核電管道系統。例如ASME規範要求：當開孔直徑超過殼體直徑1/2時，必須采用全補強結構，且補強圈材料需與母材匹配 。

2. 權威标準依據

   • GB/T 150-2011：規定開孔補強範圍應延伸至孔邊1.5倍壁厚區域
   • EN 13445-3：要求補強面積需覆蓋開孔引起的彎矩效應
   • API 579：提供含缺陷開孔的剩餘強度評估方法

三、典型補強形式

1. 補強圈焊接

   環形鋼闆包覆開孔邊緣（圖1a），適用常溫低壓工況，但需注意焊縫檢測可達性。

2. 整體加厚殼體

   通過鍛造或軋制直接增加開孔區域壁厚（圖1b），避免焊接殘餘應力，用于高溫高壓設備。

3. 反向補強

   在開孔内壁嵌入加強環（圖1c），適用于空間受限的緊湊型設計 。

圖例說明

（圖示三種補強結構截面，标注關鍵尺寸與焊縫要求）

權威參考文獻

• ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII Division 1: Rules for Construction of Pressure Vessels
• EN 13445-3: Unfired pressure vessels - Design
• Pressure Vessel Design Manual (Dennis Moss, 4th Ed.)

  注：标準原文可通過ASME/ISO官網或專業數據庫獲取

網絡擴展解釋

“補強的開孔”指在壓力容器或設備殼體上開孔後，為補償因開孔造成的強度削弱和應力集中而采取的結構強化措施。以下是詳細解釋：

1.補強的必要性

• 強度削弱：開孔會減少殼體的有效承載面積，降低整體強度。
• 應力集中：孔邊緣會産生局部高應力，可能引發裂紋或失效。
• 規範要求：根據設計标準（如GB150），需通過補強使應力降至允許範圍。

2.補強方法

• 局部補強：常用方式包括：
  • 補強圈（貼闆）：在開孔周圍焊接環形補強闆，適用于中低壓容器。
  • 加厚接管：增加接管壁厚或采用整體鍛件，適用于高壓設備。
• 整體補強：直接增加殼體厚度，但成本較高，應用較少。

3.設計準則

• 等面積補強法：通過補強材料面積≥開孔削弱面積，确保強度恢複。
• 塑性失效準則：考慮材料塑性變形能力，采用極限分析法優化補強結構。

4.影響因素

• 開孔直徑與殼體直徑、壁厚的比例；
• 工作壓力及溫度；
• 材料特性（如延展性、強度）。

5.應用場景

• 低壓容器多采用補強圈（結構簡單、成本低）；
• 高壓或高應力區域優先選用整體鍛件或加厚接管。

補強的開孔是通過結構設計補償開孔後的強度損失，需結合工程參數和标準規範選擇合適方法，确保設備安全運行。具體設計可參考相關标準（如GB150）或專業文獻。

分類

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