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强度计算的基本公式

时间:2022-10-24 百科知识 版权反馈
【摘要】:在锅炉受压元件强度计算中,将壳体内的应力简化为两向应力状态,并且假定应力沿壁厚均匀分布,这种应力称为薄膜应力。当量应力采用第三强度理论进行计算,元件强度计算的基本公式或强度条件为式中:σd为当量应力,σ1和σ3分别为最大和最小主应力,[σ]为许用应力。如图16.7所示,对于圆筒形元件,在忽略径向应力σr后,周向应力σh和轴向应力σz分别为式中:p为计算压力,D为筒体的平均直径,S为壁厚。

16.3.1 强度计算的基本公式

在锅炉受压元件强度计算中,将壳体内的应力简化为两向应力状态,并且假定应力沿壁厚均匀分布,这种应力称为薄膜应力。对于锅炉范围内的受压元件,只要其壁厚相对于直径很小,或外径与内径之比β不是很大(β=1~2),薄膜应力模型是足够精确的。当量应力采用第三强度理论进行计算,元件强度计算的基本公式或强度条件为

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式中:σd为当量应力,σ1和σ3分别为最大和最小主应力[σ]为许用应力。σ1和σ3取决于受压元件的几何形状。如图16.7所示,对于圆筒形元件,在忽略径向应力σr后,周向应力σh和轴向应力σz分别为

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图16.7 圆筒形元件的应力状态

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式中:p为计算压力,D为筒体的平均直径(内径与外径的平均值),S为壁厚。比较式(16.14)和(16.15)可以看出,周向应力σh是轴向应力σz的2倍。因此,σ1=σh,σ3=σr=0。将式(16.14)代入式(16.13)即可得到圆筒形元件的强度计算基本公式

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