压力容器设计中的应力分类
1.破坏应力循环次数: 为低周疲劳,一般容器都属此类。
2.破坏应力循环次数: 为高周疲劳。
使用期内循环次数超过 就应进行疲劳计算。
另:1奥氏体不锈钢波纹管破坏循环次数范围N= ,或许用循环次数范围【N】=50—5000次,GB16749-1997选用N=450000,【N】=3000次。
2.碳素钢和低合金钢制膨胀节不考虑低周疲劳的问题。
产生原因
平衡压力或机械载荷
满足中面的变形协调(自平衡)
满足表面的变形协调
分部范围
整体
相邻元件连接部位(温差应力除外)
细部尖角处(更局部)
特征
无自限性
自限性
自限性
破坏型式
静力强度失效
失去安定(失去安定后的大应变疲劳破坏)
疲劳破坏
与破坏相联系的加载方式
一次加载
多次加载
频繁加载
计算方法
壳:薄膜理论
板:薄板理论(0.01<δ/D<0.2)
应力分类:(所有应力产生原因1.平衡机械载荷。2.满足变形协调)
应力类别
内容
一次应力P
二次应力Q(自限应力)
峰值应力F
定义
由平衡压力与其他机械载荷所必须的内力或内力矩产生的法向应力或剪应力
外部载荷下,相邻构件间约束或构件自身约束引起,需满足中面变形连续条件的应力,包括法向应力和切应力
由局部结构不连续和局部热应力引起叠加到一次+二次应力上的应力增加量(比一次+二次应力高出的部分)
3.一次弯曲应力Pb。
与一次应力的区别:二次应力不会在一次加载的情况下发生破坏。
疲劳设计概念:频繁开停车或经受较大温生;裂纹的扩展;断裂。
峰值应力的强度是以应力峰值(一次+二次+峰值应力)来计算的。
为一次二次应力两个计算元件漏计的应力。
不连续分析
三维弹性分析(有限元)
控制应力
总体:1【σ】
局部:1.5【σ】(锥封小端等)
弯曲:1.5【σ】
3【σ】
按加载次数确定许用应力
备注
1.一次总体薄膜应力Pm
2.一次局部薄膜应力PL:指局部应力区薄膜应力的总量,即在局部应力区Pm为PL的组成部分(局部应力区:沿经线方向延伸距离不大于 ,应力强度超过1.1Sm的区域。例如壳体与固定支座或接管连接处由外载荷引起的薄膜应力,)