应力集中系数VIP免费

1压力容器开孔及补强设计20020077年年77月月武汉工程大学化工设备设计研究所武汉工程大学化工设备设计研究所2压力容器开孔及补强设计压力容器开孔及补强设计11、、容器开孔接管后在应力分布与强度方面将的影响容器开孔接管后在应力分布与强度方面将的影响•开孔后使承载截面减小，承载材料的削弱。开孔后使承载截面减小，承载材料的削弱。•破环了原有的应力分布，造成孔边缘局部的应力集中。破环了原有的应力分布，造成孔边缘局部的应力集中。•接管处容器壳体与接管形成不连续结构而产生边缘应力接管处容器壳体与接管形成不连续结构而产生边缘应力22、、应力集中系数应力集中系数•若未开孔时的名义应力为若未开孔时的名义应力为,,开孔后按弹性方开孔后按弹性方法计算出的最大应力若为，则弹性应力集中法计算出的最大应力若为，则弹性应力集中系数的定义为系数的定义为maxtKmax3平板开小圆孔的应力集中平板开小圆孔的应力集中11、、单向拉伸应力作用单向拉伸应力作用BA33maxA33maxtK孔边应力集中及孔边应力集中及局部性的特点局部性的特点4平板开小圆孔的应力集中平板开小圆孔的应力集中22、两向拉伸应力作用、两向拉伸应力作用122133BA1211max3tK21231211maxtK1212，5.25.031maxtK12结论：结论：圆筒开孔应力集中系数比球壳开孔应力集中系数大圆筒开孔应力集中系数比球壳开孔应力集中系数大5平板开椭圆孔的应力集中11、单向拉伸应力作用、单向拉伸应力作用BAab)21()21(maxabAababKt21)21(max32tKBAba)21()21(maxbaA521)21(maxbabaKt53tK6平板开椭圆孔的应力集中22、双向拉伸应力作用、双向拉伸应力作用)21()21(2121baabBA当21相当于在球壳上开椭圆孔baabBA22babaKt22max42tK212相当于在圆柱壳上开椭圆孔相当于在圆柱壳上开椭圆孔)5.0()25.0(baabBA)25.0(maxabAababKt25.0)25.0(max5.25.1tK椭圆孔的长轴与拉伸应力的方向一致1的方向一致7平板开椭圆孔的应力集中22、双向拉伸应力作用、双向拉伸应力作用当21相当于在球壳上开椭圆孔212相当于在圆柱壳上开椭圆孔相当于在圆柱壳上开椭圆孔椭圆孔的长轴与拉伸应力的方向垂直1)21()21(2121abbaBAabbaBA22baA2maxbabaKt22max42tK)5.0()25.0(abbaBA)25.0(maxbaAbabaKt25.0)25.0(max5.45.2tK8平板开椭圆孔的应力集中平板开椭圆孔的应力集中11、几点、几点结论结论•在球壳上开圆孔的应力集中系数（）小在球壳上开圆孔的应力集中系数（）小于开椭圆孔的应力集中系数（于开椭圆孔的应力集中系数（））•在圆柱壳上开圆孔时的应力集中系数（在圆柱壳上开圆孔时的应力集中系数（））2tK42tK5.2tK•若要开设椭圆孔，则应使椭圆孔的长轴与壳体若要开设椭圆孔，则应使椭圆孔的长轴与壳体轴线垂直此时（）轴线垂直此时（）5.25.1tK9内压壳体开孔的应力集中内压壳体开孔的应力集中•由于开孔后多焊有不同厚度的接管，应力集中系由于开孔后多焊有不同厚度的接管，应力集中系数比较复杂，采用理论计算和实验测定相结合的数比较复杂，采用理论计算和实验测定相结合的办法。办法。•当越大，即开孔直径越大时应力集中系数越高。当越大，即开孔直径越大时应力集中系数越高。相反，减小孔径，增大壳壁厚度均可降低应力集相反，减小孔径，增大壳壁厚度均可降低应力集中系数。中系数。•内伸式接管的应力集中系数较低，尤其是内伸接内伸式接管的应力集中系数较低，...