10_压力容器应力分析_典型局部应力

2.6 典型局部应力
2.6.2 受内压壳体与接管连接处的局部应力
2.6.2 受内压壳体与接管连接处的局部应力 (1) 受内压壳体开孔接管连接处结构分析 ① 开孔部位强度削弱； ② 开孔附近产生应力集中； ③ 壳体与接管变形不协调产生边缘力系； ④ 开孔结构制造过程中产生缺陷和残余应力。 (2) 平板开小孔的应力集中问题 以弹性力学中“无限大”平板单向承受拉伸载荷 时的应力分布为例，直接给出其弹性力学精确解。
2.6 典型局部应力
2.6.3 降低局部应力的措施
2.6.3 降低局部应力的措施 (1) 合理的结构设计 ① 减少两连接件的刚度差； ② 尽量采用圆弧过渡；
2.6 典型局部应力
2.6.3 降低局部应力的措施
③ 局部区域补强； ④ 选择合适的开孔方位。
2.6 典型局部应力
2.6.3 降低局部应力的措施
2.6 典型局部应力
2.6.2 受内压壳体与接管连接处的局部应力
2.6 典型局部应力
2.6.2 受内压壳体与接管连接处的局部应力
(a) r=a时σϴ沿孔Fra Baidu bibliotek的分布
(b) 在水平和垂直方向σϴ, σr分布趋势
在r a,

2 应力集中具有明显的局部性，远离小孔应力集中迅速衰减。
时，有最大拉应力 3q，显然应力集中系数为3。
2.6 典型局部应力
2.6.2 内压壳体与接管连接处的局部应力
2.6 典型局部应力
2.6.2 受内压壳体与接管连接处的局部应力
(4) 应力集中系数法 目前，工程上对局部应力的分析，主要采用的方 法是应力集中系数法。它是结合了理论分析、数值计 算、实验测试等方法，归纳总结而成。
max Kt
(2) 减少附件传递的局部载荷 (3) 尽量减少结构中的缺陷
2.6 典型局部应力
2.6.1 概述
2.6.1 概述
(1) 什么是局部载荷 容器除了受内压或外压外，在其制造、安装和使用过程 中还受到许多通过附件传来的其他载荷。这些附件包括 支座、托架、吊耳和接管等。这些载荷称为局部载荷。
2.6 典型局部应力
2.6.1 概述
(2) 局部载荷的特点 局部载荷对壳件的影响通常仅限于附件与壳体连 接处附近的局部地区，局部载荷将在壳体相接管等附 件中产生较高的局部应力。 (3) 局部载荷的计算方法 理论计算过于繁复，解决的范围较窄，而且结果 与实际相差较大。 现在通常采用数值解与实验结合的方式，归纳整 理出经验公式和大量的工程分析用图表。 本节以受内压壳体开孔接管连接处局部应力 的分 析为例，介绍工程设计和结构分析中，计算局部载荷 的方法。
2.6 典型局部应力
2.6.2 受内压壳体与接管连接处的局部应力
取带小孔平板的 1/4 作为有限元 分析模型，在单向拉伸条件下， 计算得到板内 x方向的应力分布 云图。可见，小孔顶端最大 x方 向应力为单向拉伸力的3倍。
2.6 典型局部应力
2.6.2 内压壳体与接管连接处的局部应力
(3) 壳体开孔接管有限元应力计算