内壓球殼英文解釋翻譯、内壓球殼的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 internal pressure sphere; internal pressure tank

分詞翻譯：

内壓的英語翻譯：

【化】 internal pressure; intrinsic pressure

球殼的英語翻譯：

【化】 spherical shell

專業解析

内壓球殼 (nèi yā qiú ké / Internally Pressurized Spherical Shell)

在壓力容器工程和材料力學領域，“内壓球殼”是一個核心術語，指代一種承受内部壓力載荷的薄壁球形殼體結構。其詳細含義可從以下角度解析：

術語構成與基本定義：
- 内壓 (nèi yā / Internal Pressure)：指作用在容器或殼體内表面的壓力載荷。這種壓力由殼體内部介質（如氣體、液體）産生，方向垂直于殼體内壁，試圖使殼體向外膨脹或破裂。
- 球殼 (qiú ké / Spherical Shell)：指幾何形狀為球面的薄壁結構。其特點是曲率半徑處處相等，結構對稱性高。
- 綜合定義： “内壓球殼”即指幾何形狀為球面，且主要承受來自其内部介質壓力作用的薄壁殼體結構。它是壓力容器最常見、最理想的承壓形式之一。
工程特性與力學行為：
- 應力分布均勻性：在理想狀态下（完美球形、均勻壁厚、僅受均勻内壓），球殼在所有方向上的曲率相同，導緻其薄膜應力（承受内壓的主要應力）在殼體各處大小相等且分布均勻。這是球殼相較于其他形狀（如圓柱殼）的顯著優勢。
- 承載效率高：由于應力分布均勻，球殼能以相對較薄的壁厚承受較高的内壓，材料利用率高，結構效率優異。
- 主要應力狀态：承受内壓時，球殼壁内産生兩向拉應力（薄膜應力），即周向（環向）應力和經向（子午向）應力，且兩者大小相等。根據薄膜理論（無彎矩理論），其值可由拉普拉斯方程推導得出： $$ sigma = frac{p R}{2 t} $$ 其中：
  - $sigma$ 為薄膜應力（周向或經向）
  - $p$ 為内壓
  - $R$ 為球殼中徑半徑
  - $t$ 為球殼壁厚
- 失效模式：主要失效模式為過度塑性變形或韌性破裂。局部高應力區（如開孔接管附近）也可能引發疲勞或脆性斷裂。
典型應用場景：
- 高壓儲罐：儲存液化石油氣(LPG)、液化天然氣(LNG)、液氨、液氫、壓縮空氣等高壓氣體或低溫液體。球罐因其高承載效率和較小的表面積/體積比（利于保冷/保溫）而被廣泛采用。
- 化工反應容器：需要承受高壓的化學反應器。
- 核工業：核反應堆安全殼的部分結構。
- 航空航天：推進劑儲箱、宇航器壓力艙。
設計規範與标準：内壓球殼的設計、制造和檢驗嚴格遵循國際和國家的壓力容器規範，例如：
- ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Division 1 & 2：全球應用最廣泛的壓力容器設計标準，對球殼的設計公式、材料、制造、檢測有詳細規定（來源：美國機械工程師協會）。
- EN 13445: Unfired pressure vessels：歐洲壓力容器标準（來源：歐洲标準化委員會）。
- GB/T 150 《壓力容器》：中國國家标準，規定了壓力容器的設計、制造、檢驗和驗收要求，包含球殼設計内容（來源：中國國家标準化管理委員會）。
關鍵考量因素：
- 材料選擇：需滿足強度、韌性、耐腐蝕性、可焊性及使用溫度要求。常用材料包括碳鋼、低合金高強度鋼、奧氏體不鏽鋼、鋁合金等。
- 制造工藝：涉及鋼闆下料、成型（冷壓或熱壓）、組焊、熱處理（消除焊接應力）、無損檢測（RT, UT, MT, PT）等複雜工序，質量控制至關重要。
- 穩定性：對于大直徑薄壁球殼，外壓工況下的穩定性（屈曲）是需要考慮的問題，但内壓通常起穩定作用。
- 開孔與補強：球殼上的接管開孔會破壞連續性，引起應力集中，必須進行有效的補強設計。

權威性參考來源：

美國機械工程師協會 (ASME): ASME BPVC Section VIII 是壓力容器設計的國際權威标準，詳細涵蓋内壓球殼的設計規則。 (來源：ASME)
歐洲标準化委員會 (CEN): EN 13445 是歐盟區域内的壓力容器核心标準。 (來源：CEN)
中國國家标準化管理委員會 (SAC): GB/T 150 是中國壓力容器設計、制造和驗收的國家強制性标準。 (來源：SAC)
專業工程手冊與教材：如《Pressure Vessel Design Manual》 (Dennis Moss)，《Process Equipment Design》 (Brownell & Young) 等經典著作對球殼的力學分析和設計有深入闡述（來源：工程專業出版物）。

網絡擴展解釋

内壓球殼是指承受内部均勻壓力的球形容器殼體，常見于化工、石油等工業領域的壓力容器設計。以下是其核心要點：

1.基本定義與受力特點

結構對稱性：球殼的幾何形狀對稱于球心，其經向應力（沿球殼表面方向）和周向應力（環繞球殼方向）在均勻内壓下數值相等。
應力公式：根據薄壁理論，球殼的膜應力公式為： $$ sigma = frac{PD}{4delta} $$ 其中，(P)為設計壓力，(D)為球殼中徑（内徑+壁厚），(delta)為計算壁厚。

2.與圓筒形殼體的對比

在相同直徑、壁厚和壓力下，球殼的拉應力僅為圓筒形殼體環向應力的一半，材料利用率更高。
球殼的對稱性使其受力更均勻，適用于高壓或需要高穩定性的場景。

3.設計規範與應用

適用範圍：設計時需滿足 (P_c leq 0.6[sigma]^t phi)（(P_c)為計算壓力，([sigma]^t)為材料許用應力，(phi)為焊接接頭系數）。
工程驗證：厚壁球殼需通過靜力分析驗證變形和應力分布，确保不超過材料屈服強度。
設計流程：ASME規範要求輸入設備參數（如壓力、溫度、材料）、計算壁厚，并生成标準化計算書。

4.實際應用場景

用于儲存氣體或液體介質的高壓容器，如液化天然氣儲罐、反應釜等。
在低溫或高溫環境中，球殼結構能有效減少熱應力集中。

如需進一步了解設計公式推導或具體案例分析，可參考（GB标準）或（ASME規範）的完整内容。