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具有承载内衬的FW厚壁容器不仅兼顾了内衬材料的加工性、密封性和高强度、高韧性等特点,又应用了复合材料重量轻、安全性好以及良好的可设计性等优点。因此具有承载内衬的FW厚壁容器与钢质容器相比,不仅使瓶体的重量下降,而且安全性能得以提高,不会产生爆炸性的金属脆片。从而使得这类高压容器具有重量轻、安全性好、性价比高的性能和商业价值。因此,由于具有承载内衬的FW厚壁容器具有这么好的性能和商业价值,那么对于具有承载内衬的FW厚壁容器的结构进行研究分析就具有极其重大的意义,它对于FW厚壁容器的结构设计、优化设计提出了重要的理论实验课题。 本文首先通过二维及三维弹塑性理论分析方案,对具有承载内衬的FW厚壁容器进行结构分析,求解出压力容器处于弹性状态、弹塑性状态下沿其厚度方向的应力及应变计算的数学解析解。并对压力容器的弹性极限、塑性极限、金属内衬不会产生反向屈服的最大内压以及压力容器在“安定状态”下工作的条件进行了理论分析。以及对残余应力在压力容器筒身段的基本分布规律以及残余应力在FW压力容器进行自增强处理中的应用作了简要分析。 其次,以绘制图表的基本方式对压力容器处于弹性状态、弹塑性状态下以及自增强处理前后压力容器筒身段的应力、应变的基本分布规律进行研究分析,并分析了压力容器的结构特性参数对其力学性能的影响。以及对压力容器施加自增强处理技术来提高压力容器的承载能力及疲劳寿命进行了理论研究。 最后,通过有限元分析来直观反映压力容器沿其厚度方向的应力分布规律,通过数值实验方法,以此来验证FW压力容器结构理论分析的正确性。