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1、压力爆破实验三压力容器爆破实验一、实验目的1、初步把握压力容器整体爆破的实验方法及装置；观察并分析压力容器受力变形直至毁坏的三个阶段所出现的各种现象。2、测定容器的整体屈从压力值和爆破压力值并与理论计算值进行比拟。3、对压力容器爆破断口的形貌，作宏观分析，了解韧性断裂与脆性断裂的特征。4、对爆破容器的性能进行评价的初步训练。二、实验设备压力容器爆破试验装置、压力容器爆破试验数据收集系统、钢质无缝容器一个、ZB-010型空气压缩机机、PC机、水。图1压力容器爆破试验装置图2PC机三、原理图图3压力容器爆破试验原理方块图四、实验原理K=D0/Di圆筒外、内径之比，s、b分别为材料的屈从应力和抗拉应
2、力。1、屈从压力值的理论计算：1屈从压力2213KKpss-=2全始屈从压力材料为理想弹塑性Kpssoln32=2、爆破压力值的理论计算：承受内压的高压筒体，其爆破压力计算方法有如下几种：Faupel公式：Kpbssbln)2(32-=中径公式：112=-=KKpbb最大主应力理论bbKKp)11(22+-=最大线应变理论bbKKp)4.03.11(22+-=最大剪应力理论bbKKp)21(22-=最大变形能理论bbKKp)31(22-=*以上式中符号意义详见现教材“经过设备设计教材和王志文主编的“化工容器设计以及余国宗主编的“化工容器及设备。3、爆破试验原理经过：塑性材料制造的压力容器的爆破
3、经过如图一所示，在弹性变形阶段，器壁应力较小，产生弹性变形，内压与容积变化量成正比，随着压力的增大，应力和变形不断增加；到A点时容器内外表开场屈从，与A点对应的压力为初始屈从压力sp；在弹塑性变形阶段AC线段，随着内压的继续提高，材料从内壁向外壁屈从，此时，一方面因塑性变形而使材料强化导致承压能力提高，另一方面因厚度不断减小而使承压能力下降，但材料强化作用大于厚度减小作用，到C点时两种作用已接近，C点对应的压力是容器所能承受的最大压力，称为塑性垮塌压力；在爆破阶段CD线段，容积忽然急剧增大，使容器继续膨胀所需要的压力也相应减小，压力降落到D点，容器爆炸，D点所对应的压力为爆破压力bp。五、爆破
4、试件钢质无缝容器；材料：设计压力：公称容积：公称直径外径：；计算壁厚；六、实验步骤一、观察了解压力容器爆破实验装置的各个部分，如：压力容器爆破试验装置、空压机、爆破试件、气液泵、传感器与压力容器爆破试验数据收集系统等。二、开场实验1、启动电源，观察液位差表与试验压力表的变化。2、移开安全罩，将贮液槽中装入适量的水。3、在装置界面开启液压泵按钮，后开启空压机按钮，当液体溢出后，关闭按钮。4、将爆破试件中充满水，并用密封条缠绕后安装在装置上，拧紧，安装上防护罩后在贮液槽中装入部分水。5、启动电脑电源，打开爆破试验数据收集系统，输入用户名与密码并输入文件名称，在收集系统中点击开场按钮。图4数据收集系
5、统登陆界面6、启动液压泵与空压机，观察液压差与试验压力表，收集系统自动收集数据。图5数据收集系统界面7、一段时间后，试件爆破，关闭液压泵与空压机。三、数据收集与读取1、保存计算机上的数据收集系统文件，观察压力值变化曲线。2、取出试件，观察试件裂纹并考虑。七、实验报告1、画出爆破后的试件外形简图，标明破口的尺寸、断口源；2、画出断口外表简图，并进行宏观分析；3、画出P-Q(进水量)P-t线，定出Ps、Pt值；4、运用强度条件及有关标准，计算Ps、Pt值；5、讨论。注意事项加压前，必须排除里面的空气；试验开场前，罩好保护罩；考虑题1、压力容器爆破裂纹开口为何是纵向而不是横向？2、理论值和实验值的差异怎么引起的？3、实际压力容器应用中应该怎样开孔？