ASME的附錄1-10是壓力面積法，其原則是在鄰近開孔處所加補強材料的截面積應(yīng)≥殼體由于開孔而失去的截面積，其分析如下：

對比上圖以及下面的公式，其中公式中的AP為斜線I+II+III的面積，AT為斜格線的面積。

由于凸緣不斷增長，AP和AT的面積都在增長，但是AP和AT的增長趨勢不一樣。對于小開孔，接管內(nèi)徑不變，外徑不斷增加，會導致Ap面積基本不變，但是AT面積增加快。是的分子項減少，從而使的Pmax1不斷增加。符合我們的預想：接管厚度越厚，最大允許內(nèi)壓就越大。

當凸緣成了大開孔，補強寬度h和h1都大幅度增加，數(shù)量級和AT相當。從而它們的比值有可能小于筒體半徑和厚度的比值*0.5（Rxs/teff），使得Pmax1得到不合理的結(jié)果，負數(shù)。當分子2*Ap/AT-Rxs/teff趨向于0時，Pmax就正無窮大轉(zhuǎn)到負無窮大。

這個結(jié)果應(yīng)該就是其公式不合理的地方，并不是不合格，而是公式成為負數(shù)的時候，已經(jīng)變得更安全了。

ASME2017已經(jīng)發(fā)布了，按照ASME VIII I-2017開孔補強的另一規(guī)則：

- 附錄1-9 基于爆破試驗的開孔補強規(guī)則

- 附錄1-10 基于壓力面積法的開孔補強規(guī)則

上述2個開孔規(guī)則委員會難道認為陳舊過時，不再更新且現(xiàn)在刪除了規(guī)則？

用戶可以選擇規(guī)范案例2695來應(yīng)用Ⅷ-2中Part4,4.5.5最新壓力面積開孔補強規(guī)則。

既然1-10不可信，補強不可信，而且管口載荷的計算又超界。那么分析一下還是有必要的。

先建立夾套模型：

再劃分網(wǎng)格：

夾套焊縫細節(jié)：

凸緣細節(jié)：

邊界條件：

1. 筒體和夾套上表面垂直方向位移為0，筒體周向轉(zhuǎn)動為0.

2. 內(nèi)筒體內(nèi)表面施加均布壓力為7.4MPa。

3. 夾套內(nèi)表面施加均布載荷1.5MPa。

4. 內(nèi)筒下表面施加等效壓力56.79MPa。

5. 凸緣端面等效壓力0.984MPa。

6. 凸緣根部施加凸緣載荷，3力3彎矩。

然后可以得到設(shè)備的應(yīng)力云圖：

最大應(yīng)力點在凸緣處：

經(jīng)過線性化：

最大局部薄膜應(yīng)力和薄膜加彎曲應(yīng)力都在路徑4上。

PL=102.3<1.5S=206.85

PL+Pb+Q=161<3S=413.7

項目說這個部件有很多個，希望能夠省錢。省錢點在哪里呢？

評定一下夾套封板結(jié)構(gòu)吧，經(jīng)過線性化，這幾條路徑上的應(yīng)力都很低。封板用的80厚，的確有點厚。

根據(jù)ASME VIII I附錄9，可以用公式計算夾套封板的厚度。大約24厚就夠了，如果需要優(yōu)化，就優(yōu)化這個特別厚的封板吧。