等面积补强法为什么要限制孔长短轴之比

原创 胡伟明  2020-05-08 20:56:00  阅读 57 次 评论 0 条
摘要:

应力情况压力容器的壳体或封头上的开孔,开孔边缘应力分布很不均匀,开孔边缘应力增大,而离开孔边缘较远处,应力几乎没有增加,因此在开孔边缘存在着局部薄膜应力,属于一次应力。壳体和接管在压力载荷作用下,各自发生直径的增大量通常是不一样的,但壳体和接管结合处变形必须相协调,则产生自平衡的边界内力,这边界内力在开孔边缘及接管端部引起局部弯曲应力,属于二次应力。另外在壳体和接管结合处存在应力值较高而分布范围很小的应力集中,该应力属于峰值应力。原因等面积补强法的补强金属主要是能解决开孔引起的局部薄膜应力,也就

应力情况

压力容器的壳体或封头上的开孔,开孔边缘应力分布很不均匀,开孔边缘应力增大,而离开孔边缘较远处,应力几乎没有增加,因此在开孔边缘存在着局部薄膜应力,属于一次应力。壳体和接管在压力载荷作用下,各自发生直径的增大量通常是不一样的,但壳体和接管结合处变形必须相协调,则产生自平衡的边界内力,这边界内力在开孔边缘及接管端部引起局部弯曲应力,属于二次应力。另外在壳体和接管结合处存在应力值较高而分布范围很小的应力集中,该应力属于峰值应力。

原因

等面积补强法的补强金属主要是能解决开孔引起的局部薄膜应力,也就是静力强度问题。而局部弯曲应力为二次应力,这是一个安定性的问题,在圆形壳体上纵向长圆形(椭圆形)开孔时,当长短轴之比较大时,在长轴顶点处,可能产生很高的局部应力,极易发生不安定问题,而在等面积补强计算方法时未体现,限制开孔形状及长短轴之比是为了限制孔边的局部弯曲应力,解决开孔安定性的问题,所以等面积补强计算方法仅适用于长短轴之比小于或等于2的开孔。


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