1. 直(zhi)管元件在(zai)內壓作(zuo)用下的(de)應力(li)分布(bu)
通常將直管元件劃分不銹(xiu)鋼厚壁管和薄壁不(bu)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(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(xiu)鋼(gang)管。
2. 厚壁管的應(ying)力(li)分布
假設直管(guan)的(de)(de)內、外徑(jing)分(fen)別為(wei)di和do,沿(yan)壁厚任(ren)意點到管(guan)中心(xin)的(de)(de)距離為(wei)p,管(guan)道承受均(jun)勻的(de)(de)介質(zhi)內壓為(wei)p,那么厚壁管(guan)中各點的(de)(de)應力(li)計(ji)算表達式如(ru)下:

從上述(shu)公式(shi)可看出以(yi)下規律(lv):①. 軸向應力(li)σL沿管(guan)道壁厚(hou)均勻分(fen)布(bu)(bu);周向應力(li)σ,和徑向應力(li)σr 沿管(guan)道壁厚(hou)分(fen)布(bu)(bu)是不均勻的(de)。各應力(li)沿管(guan)壁厚(hou)的(de)分(fen)布(bu)(bu)示意圖,見圖3.3.5。
②. 周向應力σ在(zai)內壁處最大,在(zai)外壁處最小(xiao);
③. 徑(jing)向應力σr,在(zai)內壁(bi)處(chu)為-p,在(zai)外壁(bi)處(chu)為0。
④. 三(san)個應力(li)(li)分量(liang)中,數(shu)值(zhi)上周向(xiang)應力(li)(li)最(zui)大,軸(zhou)向(xiang)應力(li)(li)σL次之,徑向(xiang)應力(li)(li)σr最(zui)小。

3. 薄(bo)壁(bi)管的應力分布
對(dui)于薄壁管(guan),在理論上有以下假設:

①. 由于管壁(bi)很薄,認(ren)為應力沿管壁(bi)是(shi)均勻分布(bu)的。
②. 對于薄壁不銹鋼管(guan),徑向應力(li)相對于周向應力(li)和軸向應力(li)很小,可以忽略不計(ji)。
③. 根據(ju)上述假設(she),由材料(liao)力學可知,內壓作用下薄壁不銹鋼管(guan)的應力計算表達式如下:
可見,在(zai)內壓(ya)作用下(xia),薄壁不銹鋼管的(de)周向應力(li)(li)是軸向應力(li)(li)的(de)2倍,且(qie)大(da)于0;徑向應力(li)(li)為(wei)0。

