壓力容器的設(shè)計(jì)_ 邊緣應(yīng)力

1、1第二節(jié)第二節(jié) 內(nèi)壓圓筒邊緣應(yīng)力及其處理內(nèi)壓圓筒邊緣應(yīng)力及其處理一、邊緣應(yīng)力概念一、邊緣應(yīng)力概念壓力容器邊緣邊緣指“不連續(xù)處不連續(xù)處”，主要是幾何不連續(xù)及載荷（支撐）不連續(xù)處，以及溫度不連續(xù)，材料不連續(xù)等處。例如：幾何不連續(xù)處：幾何不連續(xù)氣 體 內(nèi) 壓作 用 P支撐不連續(xù)2溫度不連續(xù)：材料不連續(xù)： 在不連續(xù)點(diǎn)處，由于介質(zhì)壓力及溫度作在不連續(xù)點(diǎn)處，由于介質(zhì)壓力及溫度作用，除了產(chǎn)生薄膜應(yīng)力外，還發(fā)生變形協(xié)調(diào)，用，除了產(chǎn)生薄膜應(yīng)力外，還發(fā)生變形協(xié)調(diào)，導(dǎo)致了附加內(nèi)力的產(chǎn)生。導(dǎo)致了附加內(nèi)力的產(chǎn)生。3變形協(xié)調(diào)自由變形邊緣處產(chǎn)生附加內(nèi)力： M0-附加彎矩； Q0-附加剪力。邊緣應(yīng)力的產(chǎn)生邊緣應(yīng)力的產(chǎn)生45

2、二、邊緣應(yīng)力特點(diǎn)二、邊緣應(yīng)力特點(diǎn)（1）.局部性局部性只產(chǎn)生在一局部區(qū)域內(nèi)，邊緣應(yīng)力衰減很快。見(jiàn)如下測(cè)試結(jié)果：圓筒壁厚。圓筒半徑；式中衰減長(zhǎng)度大約為：-s -r5 . 2rsl 6（2）.自限性自限性 邊緣應(yīng)力是由于不連續(xù)點(diǎn)的兩側(cè)產(chǎn)生相互約束而出現(xiàn)的附加應(yīng)力。 當(dāng)邊緣處的附加應(yīng)力達(dá)到材料屈服極限時(shí)，相互約束便緩解了，不會(huì)無(wú)限制地增大。7三、對(duì)邊緣應(yīng)力的處理三、對(duì)邊緣應(yīng)力的處理1.利用局部性特點(diǎn)局部處理局部處理。如：改變邊緣結(jié)構(gòu)，邊緣局部加強(qiáng)，筒體縱向焊縫錯(cuò)開(kāi)焊接，焊縫與邊緣離開(kāi)，焊后熱處理等。82.利用自限性利用自限性保證材料塑性保證材料塑性可以使邊緣應(yīng)力不會(huì)過(guò)大，避免產(chǎn)生裂紋。尤其對(duì)低溫容器，以及承受疲勞載荷的壓力容器， 更要注意邊緣的處理。 對(duì)大多數(shù)塑性較好的材料，如低碳鋼、奧氏體不銹鋼、銅、鋁等制作的壓力容器，一般不對(duì)邊緣作特殊考慮。一般不對(duì)邊緣作特殊考慮。 3.邊緣應(yīng)力的危害性邊緣應(yīng)力的危害性 邊緣應(yīng)力的危害性低于薄膜應(yīng)力邊緣應(yīng)力的危害性低于薄膜應(yīng)力。1）薄膜應(yīng)力無(wú)自限性