厚壁圆筒计算公式

荷载类型与应力分布图

半径为r的圆柱面上点的主应力σ_r—径

向应力，σ_t—切向应力，σ_z—轴向应力

半径为r的圆柱面上点的径向

位移△r，沿长度l方向的位移△l

承受内压p作用的圆筒

圆筒长度为l(下同)

σ_z＝0—(开口圆筒)

开口圆筒

封闭圆筒

承受外压p作用的圆筒

σ_z＝0—(开口圆筒)

开口圆筒

封闭圆筒

同时承受内压p₁和外压p₂作用的圆筒

σ_z＝0—(开口圆筒)

开口圆筒

封闭圆筒

荷载类型与应力分布图

危险点的主应力；危险点的相当应力

(k＝r₁/r₂)

承受内压p作用的圆筒

圆筒长度为l(下同)

当r₂→∞，k→0时，根据第三强度理论有σ_Ⅲ＝σ₁-σ₃≤σ_p

强度条件为

说明即使很厚的圆筒，其内压也不能超过一定的限度

承受外压p作用的圆筒

同时承受内压p₁和外压p₂作用的圆筒

注：1．当外径与内径之比d₂/d₁＞1.1时，一般按厚壁圆筒计算。

2．σ_Ⅲ、σ_M分别为按第三强度理论和莫尔强度理论计算的相当应力。

3．σ_bt、σ_bc分别为拉伸和压缩时的强度极限；S为安全系数；σ_pt、σ_pc分别为拉伸与压缩时的许用应力；E、μ分别为弹性模量和泊松比。

4．从表可知，单纯增加壁厚并不能提高内压圆筒的承载能力，而且增加壁厚将使圆筒内、外侧的应力相差更大，使圆筒外侧的大部分材料不能充分利用。为了有效地提高承载能力，可采用过盈配合的方法制成组合圆筒。

5．内压厚壁圆筒的压力容器的计算，按钢制压力容器标准(GB 150—1998)计算，外压厚壁圆筒要考虑筒体的稳定性。