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(bu)銹鋼厚(hou)壁(bi)管薄壁不銹鋼,根據不同的假設理論來研究直管元件的應力分布。不(bu)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(gang)管。


2. 厚(hou)壁(bi)管的(de)應力分布


   假設直(zhi)管的(de)內、外徑分別為di和do,沿壁厚任意點到管中心的(de)距離為p,管道承(cheng)受(shou)均勻的(de)介質(zhi)內壓(ya)為p,那么厚壁管中各(ge)點的(de)應力計算表達(da)式(shi)如下:


式 20.jpg


從上述公式可看(kan)出以下規律:①. 軸(zhou)向(xiang)應力(li)σL沿管道壁厚(hou)均(jun)勻分(fen)布;周向(xiang)應力(li)σ,和徑向(xiang)應力(li)σr 沿管道壁厚(hou)分(fen)布是不均(jun)勻的。各應力(li)沿管壁厚(hou)的分(fen)布示意圖(tu),見(jian)圖(tu)3.3.5。


                                          ②. 周向(xiang)應(ying)力σ在(zai)內(nei)壁處(chu)最大,在(zai)外壁處(chu)最小;


                                          ③. 徑向應力(li)σr,在內壁處(chu)(chu)為(wei)-p,在外壁處(chu)(chu)為(wei)0。


                                          ④. 三個(ge)應(ying)(ying)(ying)力分量中,數值上周(zhou)向(xiang)應(ying)(ying)(ying)力最大,軸向(xiang)應(ying)(ying)(ying)力σL次之,徑向(xiang)應(ying)(ying)(ying)力σr最小(xiao)。


圖 5.jpg


3. 薄壁管的(de)應力分布


  對于(yu)薄壁(bi)管,在理論(lun)上有(you)以下假設:


式 26.jpg


   ①. 由于管壁很薄(bo),認為(wei)應力(li)沿管壁是均勻(yun)分布的。


   ②. 對于(yu)(yu)薄壁不銹鋼(gang)管,徑向(xiang)應力(li)相(xiang)對于(yu)(yu)周(zhou)向(xiang)應力(li)和(he)軸向(xiang)應力(li)很小,可以忽略(lve)不計。


  ③. 根據(ju)上(shang)述假設,由材(cai)料力(li)學可知,內壓作用下薄壁不銹鋼管的應力(li)計算表達式(shi)如下:


 可見,在內壓作用下,薄壁不銹鋼管的(de)周向(xiang)(xiang)應力是軸向(xiang)(xiang)應力的(de)2倍,且大(da)于0;徑(jing)向(xiang)(xiang)應力為(wei)0。





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