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油罐与管道强度设计 油罐与管道强度设计 主讲: 周 宁 电话： 邮箱：zhouning@cczu.edu.cn 第4次课 §1.8 应力分类 一、应力相关概念 a、法向应力：垂直于截面的应力分量，正应力； b、切向应力：平行于截面的应力分量，剪应力； c、薄膜应力：沿截面均匀分布的应力，平均应力； 如：气球 d、弯曲应力：沿截面厚度总和为零，但线性分布的应 力； e、结构不连续应力：结构不连续区域满足变形协调条 件产生的应力 (1) 几何不连续区； (2) 材料不同（E不同）、不连续； 储罐及管道强度设计 (3) 厚度不同，不连续。 分类：总体结构不连续应力：在较大范围内对结构总 体应力分布产生影响的应力； 局部结构不连续应力：存在较小范围，对结构总体应 力分布不产生显著影响的应力。 f 、热应力：温度不均与分布或热膨胀受限制而产生的 内应力； 总体热应力： 局部热应力： 储罐及管道强度设计 二、应力分类 1. 一次应力：由于压力和其他机械荷载所引起与内力、 内力矩平衡所产生的，法向或切向应力，随外力荷载的增加 而增加。 基本特征：具有非自限性 非自限性：理想弹塑性情况下，当此种应力结构的材 料达到屈服极限以后，即使外力荷载不再增加，结构也将产 生不可限制的塑性流动，直至破坏。 分类：a、一次总体薄膜应力PM 特点，遍及整个结构，满足载荷平衡产生的应力。 b、一次局部薄膜应力P ，应力水平大于一次总体薄 L 膜应力，但仅存在于局部区域。 c、一次弯曲应力Pb 储罐及管道强度设计 2. 二次应力（Q ）：在外载荷作用下由于相邻部件自 身因素，即满足变形协调条件产生的法向或剪应力。 基本特征：具有自限性 自限性：局部屈服或小量塑性变形就可以使变形连续 条件得到局部或全部的满足，塑性变形不再继续发展并以此 缓解以致完全消除产生这种应力的原因。 3. 峰值应力(F)：有局部结构不连续或局部热应力引起 所产生的附加于一次或二次应力以上的应力分量。 特点：(1) 具有自限性；(2) 局部性 储罐及管道强度设计 一次应力强度条件 PM ≤[σ] 考虑弯曲应力：P (P )+P ≤1.5[σ]=σ L M b s 考虑二次应力：P (P )+P +Q≤3[σ]=2σ L M b s 储罐及管道强度设计 第二章轴对称回转薄壳应力分析 薄壳： δ ① ≤0.1 ，即壳体厚度