加强筋的厚度为壁厚的多少

1·引言

塑料与钢铁、水泥、木材并称为四大工程材料。随着科学技术的进步，塑料的应用也愈加广泛。从事机械设计的工程技术人员应具有一定的塑料构件的设计知识。笔者总结了注塑成型塑料件结构设计的若干要点，这对设计相关产品有借签作用。

2·结构设计要点

壁厚合理

从成型质量的角度来看，塑料件的壁厚过大，在成型的过程中容易产生凹陷、缩孔等缺陷;壁厚太小，则会造成进胶困难，不易充满型腔而造成缺料。塑料件的壁厚应尽可能均匀，可采取缓和的形式过渡，也可采用局部挖空的结构，使壁厚变的均匀，避免成型过程中产生翘曲变形等缺陷。

加强筋结构的设计原则

在塑料件上设置加强筋，可提高塑料件的强度和刚度，防止塑料件的翘曲变形。选择恰当的加强筋位置可改善塑料融体的流动性。

加强筋的尺寸一般遵循以下原则:①筋的壁厚一般为主体厚度t的倍，最大不超过倍;②筋之间的间距大于4t，筋的高度低于3t; ③螺钉柱的加强筋至少低于柱子表面;④加强筋应低于零件表面或分型面至少。多条加强筋相交，要注意相交带来的局部材料堆积问题。

其改进方法是:①将加强筋错位;②加强筋交叉部位设计成空心结构。

细长的加强筋，如受力，应尽量使其承受拉力，避免承受过大的压力。因为塑料材料的弹性模量很低，容易出现失稳问题。这与我们在进行

3.4 Patran分析的基本理论

3.4.1 Patran分析的三个基本阶段

本文以带加强筋的S型弧面板弹簧作为研究对象，以MSC. PATRAN/NASTRAN为建模和计算工具，对其整体结构进行有限元分析，得到在各种工况下较为精确的应力及位移情况。

MSC.Patran有限元软件在解决静力问题时的三个基本阶段：

（1）前处理：读入或创建几何模型，设定材料和单元属性，施加载荷以及边界条件，进行有限元网格的划分。Patran软件能自动地划分大部分有限元网格，但必须提供相应的指令和设置参数。前处理过程中，每进行下一步操作前，都必须确保输入数据的正确性。

（2）数值分析：软件自动生成描述单元性能的矩阵，并把这些矩阵组合成表示有限元结构的大型矩阵方程，然后进行求解，得到每个节点上的场量值。

（3）后处理：有限元解和由它得到的数值被列出来或者用图示的形式显示出来。Patran后处理过程中除了列出或显示的变量外，其他操作都是自动的。在应力分析中，典型的显示包括动画、等值线、X-Y曲线图、云纹图等后处理功能。

3.4.2 Patran分析的一般流程

Patran建模和分析的一般流程，归纳如图3-2所示。

图 3-2静力分析流程图

3.5板弹簧静载有限元

3.4 Patran分析的基本理论

3.4.1 Patran分析的三个基本阶段

本文以带加强筋的S型弧面板弹簧作为研究对象，以MSC. PATRAN/NASTRAN为建模和计算工具，对其整体结构进行有限元分析，得到在各种工况下较为精确的应力及位移情况。

MSC.Patran有限元软件在解决静力问题时的三个基本阶段：

（1）前处理：读入或创建几何模型，设定材料和单元属性，施加载荷以及边界条件，进行有限元网格的划分。Patran软件能自动地划分大部分有限元网格，但必须提供相应的指令和设置参数。前处理过程中，每进行下一步操作前，都必须确保输入数据的正确性。

（2）数值分析：软件自动生成描述单元性能的矩阵，并把这些矩阵组合成表示有限元结构的大型矩阵方程，然后进行求解，得到每个节点上的场量值。

（3）后处理：有限元解和由它得到的数值被列出来或者用图示的形式显示出来。Patran后处理过程中除了列出或显示的变量外，其他操作都是自动的。在应力分析中，典型的显示包括动画、等值线、X-Y曲线图、云纹图等后处理功能。

3.4.2 Patran分析的一般流程

Patran建模和分析的一般流程，归纳如图3-2所示。

图 3-2静力分析流程图

3.5板弹簧静载有限元

SolidWorks 钣金加强筋的应用

SolidWorks 钣金加强筋的应用

智诚科技公司 作者：Johnson

钣金加强筋可分平面加强筋、曲面加强筋和加强窝，至于要压出什么样的形状，要需要根据钣金件的外形和板厚来决定。钣金件中没有绝对的加强筋就得什么样，只要满足钣金的拉伸条件，再根据设备的实际情况就可以决定加强筋结构外形。SolidWorks 在钣金中提供了成形工具这个功能，通过该功能可以用作折弯、伸展或成形钣金的冲模，生成一些成形特征，例如百叶窗、矛状器具、法兰和筋。

本文在将通过实现图一的加强筋效果，来讲解SolidWorks 钣金加强筋的应用。

图一

步骤一：先确定钣金体的外折弯半径，决定了加强筋成形工具的外折弯半径大小，如图二所示。

图二

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烟气脱硫吸收塔壁厚的计算

由于操作压力不大，假设计算壁厚小于16毫米，Q235B钢板在操作温度下的许用应力为[?]t=113Mpa。

对于浆液池部分由于浆液会对塔壁产生压力，因此计算时还要这部分压力考虑在内，同时假设塔内的计算压力取0.202 MPa （2个标准大气压）PC’=0.202+?gh（?为浆液密度1257kg/m3，g=9.81m/s2,h浆液池高度9.00m） 所以PC’=0.202+?gh=0.202?106+1257×9.81×9.00=0.313×106Pa=0.313MPa

吸收塔（喷淋塔）的计算壁厚公式为:

S=

PcDi (mm) t2[?]??Pc 其中： Pc计算压力，对于浆液池以上部分取二倍大气压，

0.202 MPa

PC’=0.313MPa

Di圆筒或者球壳内径,为5900mm

? 焊接接头系数，取?=1; C壁厚附加量,取

C=1.00mm C2 腐蚀裕量,mm ; C1 钢板厚度负偏差,mm

对于喷淋塔顶部以下浆液池以上的部分（简称上部分）

S=

PcDi0.202?59001191.8??5.27mm =

2[?]t??

厚壁圆筒应力分析

1、概述

K>1.2的壳体成为厚壁圆筒。厚壁容器承压的应力特点有（此处不考虑热应力）：一、不能忽略径向应力，应做三向应力分析；二、厚壁容器的应力在厚度方向不是均匀分布，而是应力梯度。所以，在求解的时候需要联立几何方程、物理方程、平衡方程才能确定厚壁各点的应力大小。 2、解析解

一、内压为pi，外压为p0的厚壁圆筒，需要求出径向应力?r、周向应力??和轴向应力?z，其中轴向应力?z不随半径r变化。 （1）几何方程

如图所示，取内半径r，增量为dr的一段区域两条弧边的径向位移为?和??d?，其应变的表达式为：

(??d?)??d??drdr（1）

（r??)d??rd??周向应力：????rd?r径向应力：?r???对r求导，得：

d??r??d?????1?d???1dr??????????r???? （2） ?2drrr?drr?r?r?（2）物理方程 根据胡克定理表示为:

???1?????(?r??z? （3） E两式相减，消去?z得：

?r-???（1??）??r?????r?1??r??(????z? （4）

厚壁钢管知识 a.工艺流程概述 热轧(挤压无缝钢管):圆管坯→加热 →穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→ 脱管→定径(或减径)→冷却→坯 管→矫直→水压试验(或探伤)→

标记→入库。 冷拔(轧)无缝钢管：圆圆管坯→加热 →穿孔→打头→退火→酸洗 →涂油(镀铜)→多道次冷拔(冷轧) →坯管→热处理→矫直→水

压试验(探伤)→标记→入库。 b.厚壁钢管无缝钢管，因其用途不同而分 为如下若干品种：

GB/T8162-1999(结构用无缝钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):0c72f8e 不锈钢厚壁管

碳素钢 20、45 号钢；合金钢 Q345、20Cr、40Cr、 20CrMo、30-35CrMo、42CrMo 等。

厚壁无缝钢管12×1

厚壁无缝钢管14×厚壁无缝钢管16×厚壁无缝钢管18×2.3-4-5

厚壁无缝钢管20×2.5-3-5

厚壁无缝钢管24×5-3-4

厚壁无缝钢管25×5-3-4

厚壁无缝钢管28×5-4-5

厚壁无缝钢管32×5-4-5

厚壁无缝钢管34×4-5-6-8

厚壁无缝钢管36×5-5-6

厚壁无缝钢管38×4-5-6-7-8-9-10

厚壁无缝钢管39×5-5-8

厚壁无缝钢管42×5-4-5 厚壁无缝钢管45×5-4-5

厚壁无缝钢管48×5-4-5

厚壁无缝钢管51×5-4-5

厚壁无缝钢管56×5-4-5

厚壁无缝钢管57×5-5-6

厚壁无缝钢管60×5-5-6厚壁无缝钢管63×5-5-6厚壁无缝钢管68×5-5-6

厚壁无缝钢管70×5-5-6

厚壁无缝钢管73×5-5-6

厚壁无缝钢管76×5-5-6

厚壁无缝钢管83×5-5-10

厚壁无缝钢管89×5-8-10

厚壁无缝钢管95

给水用高密度聚乙烯(HDPE)管(HDPE)WATER SUPPLY PIPES给水用PE80聚乙烯(PE)管材 SDR33 SDR21 SDR17 SDR13.6 SDR11 公称 公称压力PN(MPa) 外径 0.4 0.6 0.8 1 1.25 mm 壁厚 米重 壁厚 米重 壁厚 米重 壁厚 米重 壁厚 米重 (mm)(kg/m) (mm) (kg/m) (mm)(kg/m)(mm)(kg/m) (mm)(kg/m) 20 2.30 0.13 2.30 0.13 25 2.00 0.15 2.30 0.17 2.30 0.17 32 2.00 0.20 2.40 0.23 3.00 0.31 40 2.00 0.25 2.30 0.28 3.00 0.36 3.70 0.43 50 2.00 0.32 2.00 0.32 2.80 0.43 3.70 0.55 4.60 0.67 63 2.00 0.40 3.00 0.58 3.60 0.69 4.70 0.89 5.80 1.06 75 1.49 2.30 0.55 3.60 0.82 4.50 1.10 5.60 1.25 6.80 90 2.16 2.80 0.79 4.30 1

镀锌钢管理论重量规格 外径 mm 壁厚 mm 最小壁 焊管(6 米定尺) 镀锌管(6 米定尺) 厚 mm 米重 kg 根重 kg 米重 kg 根重 kg 英寸 1/2 3/4 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 8 21.3 26.9 33.7 42.4 48.3 60.3 76.1 88.9 114.3 140 168.3 219.1 2.8 2.8 3.2 3.5 3.5 3.8 4.0 4.0 4.0 4.5 4.5 6.0 (焊管) 2.45 2.45 2.8 3.06 3.06 3.325 3.5 1.28 1.66 2.41 3.36 3.87 5.29 7.11 8.38 10.88 15.04 18.18 31.53 7.68 9.96 14.46 20.16 23.22 31.74 42.66 50.28 65.28 90.24 109.08 189.18 36.12 216.72 1.357 1.76 2.554 3.56 4.10 5.607 7.536 8.88 11.53 15.942 19.27 8.14 10.56 15.32 21.36 24.60 33.64 45.21 53.28 69.1