管道应力计算

（2）按照变形的形式，可分为轴向拉伸（或压缩）、弯曲、扭转和剪切 变形四种基本形式。
1.5.3 Байду номын сангаас力 在外力作用下，构件发生变形，材料内部原子间的相对位置产生了改变，
原子间的相互作用力也发生了改变。这种力的改变量称为内力。 单位面积的内力强度称为应力. 1.5.4 应变与弹性模数 （1）应变 构件或物体在外力作用下产生变形,单位长度内的变形，即应变。以“ε”表
管道应力计算
目次
1. 概述 1.1 管道应力计算的主要工作 1.2 管道应力计算常用的规范、标准 1.3 管道应力分析方法 1.4 管道荷载 1.5 变形与应力 1.6 强度指标与塑性指标 1.7 强度理论 1.8 蠕变与应力松弛 1.9 应力分类 1.10 应力分析
2. 管道的柔性分析与计算 2.1 管道的柔性 2.2 管道的热膨胀补偿 2.3 管道柔性分析与计算的主要工作 2.4 管道柔性分析与计算的基本假定 2.5 补偿值的计算 2.6 冷紧 2.7 柔性系数与应力增加系数 2.8 作用力和力矩计算的基本方法 2.9 管道对设备的推力和力矩的计算 3 管道的应力验算 3.1 管道的设计参数 3.2 钢材的许用应力
大伸长线应变，亦即只要最大伸长线应变达到材料单向拉伸断裂时的最大应 变值，材料即发生断裂破坏。
1.7.3 第三强度理论－最大剪应力理论 当量应力S=σ1－σ３。该理论认为引起材料破坏或失效的主要因素是最大
剪应力，亦即只要最大剪应力达到材料屈服时的最大剪应力值，材料即发生 屈服破坏。
1.7.4 第四强度理论－变形能理论
钢材力学性能。
1.6.1 强度极限σｂ 是拉伸应力－应变曲线上的最大应力点，单位为MPａ。 1.6.2 屈服极限σｓ 材料在拉伸应力超过弹性范围，开始发生塑性变形时的应力。产生0.2%残
余变形的应力值作为条件屈服极限，用σｓ（0.2%）表示，单位为MPａ。 1.6.3 持久强度σDｔ 在给定温度下，使试样经过一定时间发生蠕变断裂时的应力。工程上使用
1.7 强度理论 1.7.1 第一强度理论－最大拉应力理论 当量应力S=σ1 。该理论认为引起材料断裂破坏的主要因素是最大拉应力
，只要最大拉应力达到材料单向拉伸断裂时的最大应力值，材料及发生断裂 破坏。
1.7.2 第二强度理论－最大伸长线应变理论 当量应力S=σ1-υ(σ2+σ3)。该理论认为引起材料断裂破坏的主要因素是最

该理论认为引起材料屈服破坏的主要因素是材料内的变形能。亦即只要
其内部积累的变形能达到材料单向拉伸屈服时的变形能值，材料即发生屈服
破坏。
1.8 蠕变与应力松弛
1.8.1蠕变
金属在高温和应力同时作用下，应力保持不变，其非弹性变形随时间的延 长而缓慢增加的现象。
1.8.2应力松弛
高温下工作的金属构件，在总变形量不变的条件下，随着时间的延长, 弹性 变形不断转变成非弹性变形，从而引起金属中应力逐步下降并趋于一个稳定 值的现象。
1.6.6 断面收缩率ψ 试样在拉伸试验发生破坏时，缩颈处所产生的塑性变形率，单位为％。
1.6.7 冲击功 钢材在进行缺口冲击试验时，消耗在试样上的能量，称为冲击功，用Aｋ表
示，单位为J。 1.6.8 硬度 反映了材料对局部塑性变形的抗力及材料的耐磨性。常用布氏硬度HB表示
。
3.3 管道在内压下的应力验算 3.4 管道在持续荷载下的应力验算 3.5 管道在有偶然荷载作用时的应力验算 3.6 管系热胀应力范围的验算 3.7 力矩和截面抗弯矩的计算 3.8 应力增大系数 3.9 应力分析和计算软件
1. 概述 1.1 管道应力计算的主要工作 应力计算的主要工作是验算管道在内压、自重和其他外载作用下所产生的一
1.8.3蠕变和应力松弛
两者都是高温下随时间发生的非弹性变形的积累过程。所不同的是应力松 弛是在总变形量一定条件下一部分弹性变形转化为非弹性变形；而蠕变则是 在恒定应力长期作用下直接产生非弹性变形。
在设计温度下10万小时断裂时的平均值表示，σDｔ单位为MPａ。
1.6.4 蠕变极限σnｔ 在给定温度下和规定的持续时间内，使试样产生一定蠕变量的应力值。工
程上使用钢材在设计温度下，经10万小时蠕变率为1%时的应力值，单位为 MPａ。 1.6.5 延伸率δ 试样在拉伸试验发生破坏时，产生塑性伸长量的百分数，单位为％。
（4）风荷载
（5）地震荷载
（6）瞬变流动冲击荷载
（7）两相流脉动荷载
（8）压力脉动荷载
（9）机械振动荷载
1.5 变形与应力
1.5.1 变形

在外力(荷载)作用下，结构的总体或构件的形状和尺寸发生不同程度的变
化，称为变形。
1.5.2 变形的分类
（1）按照变形的性态，可分为弹性变形和塑性变形两大类。
示。 （2）弹性模数 表示材料在受到拉伸（或压缩）作用时对弹性变形的抵抗能力。是衡量材
料刚度的指标。 在弹性范围内，应力＝弹性模数×应变，即σ＝E·ε （3）泊松比 在弹性范围内，横向线应变与轴向线应变之比为一常数，此常数的绝对值
称为泊松比，以“υ”表示。
（4）剪切弹性模数 表示材料在线性弹性性态时对剪切变形的抵抗能力,单位为单位面积的力。 1.6 强度指标与塑性指标 钢材的强度特征与变形特征是用一定的强度指标与塑性指标来衡量，表示
次应力和在热胀、冷缩及位移受约束时所产生的二次应力，以及管道对设备 产生的推力和力矩。保证设备和管道的安全运行。 1.2 管道应力计算常用的规范、标准 （1）DL/T 5366-2006 火力发电厂汽水管道应力计算技术规程 （2） ASME B 31.1-2004 动力管道 1.3 管道应力分析方法 管道应力分析方法分为静力分析和动力分析。 1.4 管道荷载 （1）重力荷载 （2）压力荷载 （3）位移荷载