厚壁圓筒英文解釋翻譯、厚壁圓筒的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 thick cylinder

分詞翻譯：

厚壁的英語翻譯：

【化】 heavy section; thick wall

圓筒的英語翻譯：

cylinder
【化】 drum

專業解析

厚壁圓筒（Thick-Walled Cylinder）是工程力學與機械設計領域的重要概念，指壁厚與内徑之比（( t/D )）超過1/10的圓筒形結構。其核心特征在于應力分布受徑向和環向雙重影響，需通過彈性力學理論進行三維分析。

定義與結構特點

中文術語“厚壁圓筒”對應英文“Thick-Walled Cylinder”，常見于高壓容器、石油管道及航空航天設備。其力學行為遵循拉梅公式（Lame's Equations），由法國數學家加布裡埃爾·拉梅（Gabriel Lamé）于1833年提出，揭示了内壓( P_i )與外壓( P_o )作用下的應力分布規律。典型應力計算公式為：

$$ sigma_r = frac{P_i r_i - P_o r_o}{r_o - r_i} - frac{(P_i - P_o) r_i r_o}{(r_o - r_i) r} $$

其中( sigma_r )為徑向應力，( r_i )和( r_o )分别為内外半徑。

工程應用與标準

根據ASME鍋爐與壓力容器規範（ASME BPVC Section VIII），厚壁圓筒設計需滿足第四強度理論（最大變形能理論），避免材料進入塑性變形階段。例如核電反應堆壓力容器的壁厚可達300mm以上，采用多層包紮或繞帶工藝制造（參考《壓力容器設計手冊》）。

權威學術定義

劍橋大學工程系教材《Advanced Mechanics of Materials》明确指出，厚壁圓筒的失效模式包括内壁屈服和疲勞裂紋擴展，需通過奧托森公式（Autofrettage Equation）計算自增強處理後的殘餘應力場。

網絡擴展解釋

厚壁圓筒是工程領域中一種重要的結構形式，其定義、特點及應用可綜合多個來源進行解釋：

一、定義與基本概念

厚壁圓筒指壁厚與内徑比值較大（通常不小于1/10）的旋轉對稱圓筒結構，多由金屬材料制成。其設計核心在于承受高壓環境下的内外壓力載荷，如壓力容器、管道系統等。

二、結構特點

力學性能
具有高徑向承載能力和耐壓性，能抵抗彈性及塑性變形。
材料與設計
通常選用金屬材料，兼顧熱傳導性和熱穩定性，設計時需優化壁厚與材料強度以平衡重量與安全性。
應力分布
内外壁應力差異顯著，内壁應力通常高于外壁，需通過拉梅理論等彈性力學方法分析。

三、主要應用領域

工業設備：石油、化工領域的壓力容器及管道。
機械與航空航天：高應力部件如液壓缸、推進器殼體。
其他領域：制藥、食品加工中的耐壓容器。

四、與薄壁圓筒的對比

薄壁圓筒外徑與内徑比≤1.1~1.2，應力分布更均勻，而厚壁圓筒需考慮非線性應力梯度。厚壁結構通過增加壁厚提升承壓能力，但存在材料利用率下降的局限性。

五、設計考量

需綜合材料選擇、應力分析（如軸向應力公式 $sigma_x = frac{pD}{2t}$）、制造工藝及使用環境，确保安全性與經濟性平衡。

如需進一步了解應力計算或具體案例，可參考上述來源中的力學分析部分。