应力分析理论基础讲义.pptVIP

* 与应力增大系数有关的几个概念 应力增大系数与应力集中系数是两个不同的概念，以往一些文献将其混为一谈是不正确的。为了清楚地说明应力增大系数的含义，首先应对以下相关概念有一个正确的理解。 1、应力集中 应力集中是指，当管道几何形状发生突变时，在外力作用下管道中的局部应力急剧增大的现象。 2、应力集中系数 应力集中系数是指，以同一弯矩值作用在管件和直管后所产生的最大应力值之比。有些文献将其定义为应力增大系数是不正确的。 3、应力增大系数 应力增大系数是指，在疲劳破坏循环次数相同的情况下，作用于直管的弯曲应力与作用于管件的名义弯曲应力之比。直管的截面形状和尺应与管件相应部分的截面形状和尺寸相同。名义弯曲应力是指弯矩除以抗弯截面模量，它没有考虑应力集中，同时认为材料始终在弹性范围之内。由此也可将应力增大系数定义为：在疲劳破坏循环次数相同的情况下，作用于直管的弯矩与作用于管件的弯矩之比。由应力增大系数的定义可以看出，应力增大系数是由疲劳试验得到的，与材料的疲劳破坏存在直接关系，它与应力集中系数是不相同的，一般认为应力增大系数是应力集中系数的一半。由于将弯矩作用于管件的平面内和平面外所产生的结果有所不同，所以应力增大系数分为平面内和平面外两种情况。此处说的平面是指管件轴线构成的平面。 * 规范要求的载荷工况 (1) = W + T1 + P1 (OPEration热态，操作态） (2) = W + P1 (SUStain冷态，安装态) (3) = DS1 - DS2 (EXPansion膨胀工况，纯热态) 操作工况, 用于: 约束 设备载荷 最大位移 计算 EXP 工况 持续工况，用于一次载荷下规范应力的计算。 膨胀工况，用于 “extreme displacement stress range” 工况3的位移是从工况1的位移减去工况2的位移而得到。 * B31.1电力管道标准 一次应力（SUS）工况下的应力 二次应力对应于（EXP）工况下的应力 * B31.3：化工厂和石油精炼管道标准 一次应力（SUS）工况下的应力 二次应力对应于（EXP）工况下的应力 * B31.4直埋油品管道 If FAC = 1.0 (埋地，完全约束管道)?? FAC | Ea dT - n SHOOP| + SHOOP 0.9 (Syield)(OPE) If FAC = 0.001 (埋地，可移动管道)? Fax/A - n SHOOP + Sb + SHOOP 0.9 (Syield)(OPE) (If Slp + Fax/A is compressive)? ?If FAC = 0.0 (架空管道)?? Slp + Fax/A + Sb + SHOOP 0.9 (Syield)(OPE) (If Slp + Fax/A is compressive)?? (Slp + Sb + Fax/A) (1.0 - FAC) (0.75) (0.72) (Syield)(SUS) sqrt ( Sb2 + 4 St2 ) 0.72 (Syield) (EXP) * B31.8直埋油气管道 B31.8 埋地，完全约束管道 (as defined in Section 833.1): For Straight Pipe直管:?? Max(SL, SC) 0.9ST(OPE) Max(SL, SC) 0.9ST(SUS) SL 0.9ST(OCC)* and?? SC ST(OCC) * CAESAR II prints the controlling stress of the two SL = SP + SX + SB?? For All Other Components其他管件 ?? SL 0.9ST(OPE, SUS, OCC) * B31.8直埋油气管道 B31.8 埋地，可移动管道部分 (as defined in Section 833.1): SL 0.75ST(SUS, OCC) SE f[1.25(SC + SH) -SL](EXP) Where:?? SL = SP + SX + SB?? SP = 0.3SHoop (for restrained pipe) = 0.5SHoop (for unrestrained pipe)?? SX = R/A?? SB = MB/Z (for straight pipe/bends with SIF = 1.0) = MR/Z (for other components)?? SC = Max (|SHoop -SL|, sqrt[SL2 -SLSHoop + SHoop