關于應力線性化的介紹

    應力線性化就是壓力容器設計的專業術語, 專門針對于壓力容器,主要是為了了解在機械結構(多數為壓力容器)中,結構(或者容器壁)受到的沿某個方向的應力。


    其來源于板殼理論。板殼理論中,薄膜應力和彎曲應力都是平行于中面的正應力,分別沿厚度方向均勻分布和線性分布。而橫剪應力沿厚度方向呈拋物線分布;它既不是薄膜應力,也不是彎曲應力。所謂的應力線性化等效原理即把應力分解成三部分,一是與合力等效的沿厚度方向均勻分布的薄膜應力;二是,與合力矩等效的沿厚度方向線性分布的彎曲應力;第三部分是合力和合力矩都為零沿厚度方向非線性分布的峰值應力。

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    從應用層面講,應力線性化是針對壓力容器設計的規范驗算提供的一項計算功能,是按照容標委的規范設定一個應力分類線,然后對應力分類線上的應力強度分布進行應力分類,也就是按照力平衡原則將應力分解為線性成分和非線性成分,線性成分叫做局部薄膜應力強度,非線性成分叫做一次+二次應力強度,這些數據是進行壓力容器設計校驗做需要的規范數據。

   a.      膜應力(membrane stress):沿著路徑指定方向的法向所受應力的值的總和

   b.      彎應力(bending stress):沿著路徑指定方向結構(或容器壁)內外應力差

   c.      二次應力:由于為了滿足位移連續性而產生的自生應力,一般此項可得到最大值。

   d.      峰值應力(Peak):沿著路徑方向最大的應力值;

 

    應力分類線的兩個端點,其選擇是有一定原則的,通常需要位于應力強度最大部位壁厚方向的兩個端部(一個內壁點,一個外壁點),通常確定大概位置后,進行適當微調,直到分類線使得分類應力達到最大為止。

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