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一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置

阅读：1025发布：2020-05-15

专利汇可以提供一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置，包括压力水罐、储水槽、循环水泵、试压泵，所述储水槽通过循环水泵与所述压力水罐连接，所述试压泵与所述压力水罐连接，所述压力水罐上设有压力表，所述压力水罐的上盖配有试件支承座，实验时试件装在所述试件支承座上，通过机械密封把试件内外腔隔开，所述试件支承座表面设有径向载荷消除装置。本实用新型能测量薄壁容器在外压下失稳时临界压力，使得操作者掌握其动手能力和操作技能，提高工人或者学生对外压容器受压失稳后临界压力的感性认识。，下面是一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置，其特征在于：包括压力水罐、储水槽、循环水泵、试压泵，所述储水槽通过循环水泵与所述压力水罐连接，所述试压泵与所述压力水罐连接，所述压力水罐上设有压力表，所述压力水罐的上盖配有试件支承座，实验时试件装在所述试件支承座上，通过机械密封把试件内外腔隔开，所述试件支承座表面设有径向载荷消除装置。
2.根据权利要求1所述的一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置，其特征在于：所述径向载荷消除装置包括顶丝支架、顶丝、把手、支撑架，所述顶丝支架与所述压力水罐表面固定连接，所述顶丝一端与把手连接，另一端与所述支撑架连接，所述顶丝垂直穿过顶丝支架和压力水罐的上盖并可自由升降。
3.根据权利要求2所述的一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置，其特征在于：所述压力水罐为透明可视材质。
4.根据权利要求1所述的一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置，其特征在于：所述储水槽与循环水泵之间通过管路连接有过滤器。
5.根据权利要求1所述的一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置，其特征在于：循环管路中，各个接点或支路上设有相应的截止阀、球阀。

说明书全文

一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及薄壁容器失稳状态下临界压力的模拟装置，尤其涉及一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置。

背景技术

[0002] 外压容器是指工作时内压小于外压的压力容器。真空容器和海洋开发用的潜水器外壳等，都属于这类容器。外压容器的失效机制与内压容器不同。当外、内压差达到一定值时，容器就会因丧失稳定性而出现皱曲，这一压差值称为失稳临界压力。失稳分径向失稳和轴向失稳，圆筒一般为径向失稳。圆筒形容器失稳后出现不同的波形，长圆筒呈现两个波，短圆筒则会出现两个以上的波形。

[0003] 失稳的临界压力取决于材料的弹性模数﹑泊松比和圆筒的直径﹑长度和壁厚。在其它参数相同的情况下，圆筒越短则临界压力越高。因此，工程上常常在壳体上设置刚性圈，减少每段筒节的长度，以提高临界压力。由于稳定性计算比较烦琐，工程设计时大多用图算法来确定许用压差。这种方法还能用于计算应力超过材料弹性极限的非线性问题。圆筒的圆度误差会降低临界压力，所以制造外压容器时一般将圆度误差控制在直径的0.5％以内。若容器承受附加的轴向压力或弯曲等外载荷作用，在稳定性计算中应考虑这些影响。

[0004] 目前，在工厂员工培训或学校学生学习过程中，对外压薄壁容器失稳状态下临界压力的掌握一般只限于理论上的认识，其动手能力和操作技能并不能得到有效地提高，对临界压力没有实际的感性认知，不具备对实际生产中可能遇到的故障的判断能力和排除故障的操作技能。因此，针对这些问题，研究一种能测量内压薄壁容器不同封头应力分布的实验装置，从而掌握其动手能力和操作技能，提高工人或者学生对压力容器受压后应力分布的感性认识，具有重要的现实意义。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，研究一种能测量薄壁容器在外压下失稳时临界压力的实验装置，从而掌握其动手能力和操作技能，提高工人或者学生对外压容器受压失稳后临界压力的感性认识。

[0006] 本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

[0007] 一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置，包括压力水罐、储水槽、循环水泵、试压泵，所述储水槽通过循环水泵与所述压力水罐连接，所述试压泵与所述压力水罐连接，所述压力水罐上设有压力表，所述压力水罐的上盖配有试件支承座，实验时试件装在所述试件支承座上，通过机械密封把试件内外腔隔开，所述试件支承座表面设有径向载荷消除装置。

[0008] 进一步，所述径向载荷消除装置包括顶丝支架、顶丝、把手、支撑架，所述顶丝支架与所述压力水罐表面固定连接，所述顶丝一端与把手连接，另一端与所述支撑架连接，所述顶丝垂直穿过顶丝支架和压力水罐的上盖并可自由升降。

[0009] 进一步，所述压力水罐为透明可视材质。

[0010] 进一步，所述储水槽与循环水泵之间通过管路连接有过滤器。

[0011] 进一步，循环管路中，各个接点或支路上设有相应的截止阀、球阀。

[0012] 本实用新型的优点和积极效果是：

[0013] 本实用新型通过循环水泵向压力水罐内注水，压力水罐内的试件就处于承受外压载荷状态，当压力升高到某一数值时，试件就会突然发生失稳破坏，可通过压力水罐上的压力表观察失稳时的压力大小；使得工厂员工或者学校学生掌握其动手能力和操作技能，提高工人或者学生对外压容器受压失稳时临界压力的感性认识。附图说明

[0014] 图1是本实用新型的结构示意图。

[0015] 其中：

[0016] 1、压力水罐 2、储水槽 3、循环水泵

[0017] 4、试压泵 5、压力表 6、试件支承座

[0018] 7、径向载荷消除装置 8、顶丝支架 9、顶丝

[0019] 10、把手 11、支撑架 12、过滤器

[0020] 13、截止阀 14、球阀 15、上盖

具体实施方式

[0021] 以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

[0022] 如图1所示，本实用新型所述的一种测量薄壁容器在外压下失稳临界压力的实验装置，包括压力水罐1、储水槽2、循环水泵3、试压泵4，所述储水槽2通过循环水泵3与所述压力水罐1连接，所述试压泵4与所述压力水罐1连接，所述压力水罐1上设有压力表5，所述压力水罐1的上盖15配有试件支承座6，实验时试件装在所述试件支承座6上，通过机械密封把试件内外腔隔开，所述试件支承座6表面设有径向载荷消除装置7；所述径向载荷消除装置7包括顶丝支架8、顶丝9、把手10、支撑架11，所述顶丝支架8与所述压力水罐1表面固定连接，所述顶丝9一端与把手10连接，另一端与所述支撑架11连接，所述顶丝9垂直穿过顶丝支架8和压力水罐1的上盖并可自由升降；所述储水槽2与循环水泵3之间通过管路连接有过滤器
12；循环管路中，各个接点或支路上设有相应的截止阀13、球阀14。

[0023] 在本实用新型具体实施例中，所述压力水罐1为透明可视材质，用循环泵3将压力水罐1充满水后，再用试压泵4慢慢提高压力水罐1内压，罐内的试件就处于承受外压载荷状态，当压力升高到某一数值时，试件就会突然发生失稳破坏，可通过压力表5观察失稳时的压力大小。使得工厂员工或者学校学生掌握其动手能力和操作技能，提高工人或者学生对压力容器受外压后失稳时临界压力的认识。

[0024] 以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

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