1. 直管元(yuan)件在內壓(ya)作用下(xia)的應力分布
通常將直管元件劃分不銹鋼(gang)厚壁管和薄壁不銹鋼管,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(xiu)鋼管。
2. 厚(hou)壁管的應力分布
假(jia)設直(zhi)管(guan)的內、外徑(jing)分別為di和do,沿壁厚(hou)任意點(dian)到管(guan)中心的距離為p,管(guan)道承受均勻的介質內壓為p,那么(me)厚(hou)壁管(guan)中各點(dian)的應力計算表(biao)達(da)式如下(xia):
從(cong)上述公式可看出(chu)以(yi)下規律:①. 軸向(xiang)應力(li)σL沿管道(dao)壁厚(hou)均勻(yun)分(fen)(fen)布;周向(xiang)應力(li)σ,和徑向(xiang)應力(li)σr 沿管道(dao)壁厚(hou)分(fen)(fen)布是不均勻(yun)的。各應力(li)沿管壁厚(hou)的分(fen)(fen)布示意圖,見(jian)圖3.3.5。
②. 周向應力σ在內(nei)壁處(chu)最(zui)大,在外壁處(chu)最(zui)小;
③. 徑向應力σr,在(zai)內壁處(chu)為-p,在(zai)外壁處(chu)為0。
④. 三個(ge)應(ying)力(li)分量中(zhong),數值上周(zhou)向(xiang)應(ying)力(li)最大(da),軸(zhou)向(xiang)應(ying)力(li)σL次之,徑向(xiang)應(ying)力(li)σr最小(xiao)。
3. 薄壁管(guan)的應(ying)力(li)分(fen)布
對于薄壁管,在理論上有以(yi)下假設:
①. 由于(yu)管壁很(hen)薄,認為應力沿(yan)管壁是(shi)均勻分(fen)布的。
②. 對于薄壁不銹鋼管,徑向(xiang)應(ying)力(li)相對于周向(xiang)應(ying)力(li)和(he)軸向(xiang)應(ying)力(li)很(hen)小,可以忽略(lve)不計。
③. 根(gen)據上述假設,由材料力學可知,內壓作用下(xia)薄壁不銹鋼管的應(ying)力計算表達(da)式如下(xia):
可見,在(zai)內(nei)壓作用下,薄壁不銹(xiu)鋼管的(de)周向應力是軸向應力的(de)2倍(bei),且(qie)大(da)于0;徑向應力為0。