1. 直(zhi)管元件(jian)在內壓(ya)作用(yong)下的應力分(fen)布(bu)
通常將直管元件劃分不銹鋼厚壁(bi)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時為薄壁不銹鋼(gang)管。
2. 厚壁管的應力分布
假設直(zhi)管(guan)的內、外徑分別為di和do,沿壁(bi)厚(hou)任意點到管(guan)中心(xin)的距(ju)離為p,管(guan)道承受均勻的介質(zhi)內壓為p,那么厚(hou)壁(bi)管(guan)中各點的應力計(ji)算(suan)表達式(shi)如下:

從上(shang)述公(gong)式可看出(chu)以(yi)下規律:①. 軸(zhou)向應(ying)力(li)(li)σL沿管(guan)道壁厚均勻(yun)分布;周向應(ying)力(li)(li)σ,和徑向應(ying)力(li)(li)σr 沿管(guan)道壁厚分布是(shi)不均勻(yun)的(de)。各應(ying)力(li)(li)沿管(guan)壁厚的(de)分布示意圖(tu),見圖(tu)3.3.5。
②. 周向應力(li)σ在內(nei)壁處最大,在外壁處最小;
③. 徑向(xiang)應力σr,在內壁處(chu)為-p,在外壁處(chu)為0。
④. 三(san)個應力(li)分(fen)量(liang)中(zhong),數值上周(zhou)向應力(li)最大(da),軸向應力(li)σL次之,徑向應力(li)σr最小。

3. 薄(bo)壁(bi)管的應(ying)力(li)分布
對于薄壁管,在理論上有(you)以(yi)下(xia)假(jia)設:

①. 由于(yu)管(guan)壁很(hen)薄,認為應力沿管(guan)壁是均勻分布的。
②. 對于薄(bo)壁不銹鋼管,徑向應力相對于周向應力和軸向應力很(hen)小(xiao),可以(yi)忽(hu)略(lve)不計。
③. 根據上述假設,由材(cai)料力(li)學可知,內壓作用下薄壁不銹鋼管的(de)應力(li)計算表達式如下:
可(ke)見(jian),在(zai)內(nei)壓作用下,薄壁(bi)不銹鋼管的(de)周向(xiang)應(ying)力是軸向(xiang)應(ying)力的(de)2倍(bei),且大于(yu)0;徑向(xiang)應(ying)力為0。

