1. 直管元件(jian)在內壓作用下(xia)的應力分布
通常將直管元件劃分不銹鋼厚壁管和薄壁不(bu)銹鋼(gang)管,根據不同的假設理論來研究直管元件的應力分布。不銹鋼厚壁管和不銹(xiu)鋼薄壁管的劃分一般以k=do/di=1.2為界,當h>1.2時為厚壁管,h≤1.2時為薄壁不銹鋼管。
2. 厚壁管的應力分布
假設直(zhi)管(guan)的內(nei)、外徑分(fen)別為di和do,沿壁厚(hou)任意點到(dao)管(guan)中(zhong)心的距(ju)離為p,管(guan)道(dao)承受均勻的介質內(nei)壓為p,那(nei)么(me)厚(hou)壁管(guan)中(zhong)各(ge)點的應力計算表(biao)達式如(ru)下:

從上述公式可看(kan)出以下規律:①. 軸(zhou)向(xiang)應力(li)σL沿(yan)管道(dao)壁(bi)厚(hou)均勻(yun)分(fen)布(bu);周向(xiang)應力(li)σ,和徑向(xiang)應力(li)σr 沿(yan)管道(dao)壁(bi)厚(hou)分(fen)布(bu)是不均勻(yun)的。各應力(li)沿(yan)管壁(bi)厚(hou)的分(fen)布(bu)示意圖(tu),見圖(tu)3.3.5。
②. 周向應力σ在內壁處(chu)最(zui)大,在外壁處(chu)最(zui)小;
③. 徑向(xiang)應力σr,在(zai)內壁處(chu)為-p,在(zai)外壁處(chu)為0。
④. 三個應力(li)分量中,數(shu)值上(shang)周向(xiang)應力(li)最(zui)大,軸向(xiang)應力(li)σL次之,徑向(xiang)應力(li)σr最(zui)小。

3. 薄(bo)壁管的應力分布
對于薄壁管,在理論上有(you)以下假設:

①. 由于管(guan)(guan)壁(bi)很薄,認為應力沿管(guan)(guan)壁(bi)是均勻分布(bu)的。
②. 對于(yu)薄(bo)壁(bi)不銹鋼(gang)管,徑向應力(li)相對于(yu)周向應力(li)和軸向應力(li)很小,可以(yi)忽(hu)略不計。
③. 根據上述假設,由(you)材料力學可知,內壓作用下薄(bo)壁不銹鋼管的(de)應(ying)力計算表(biao)達式如下:
可見,在內壓作用下,薄壁不(bu)銹鋼管的周向(xiang)應力是軸向(xiang)應力的2倍(bei),且大于0;徑向(xiang)應力為0。

