1. 直管元件在(zai)內壓作(zuo)用下的應力分布
通常將直管元件劃分不銹鋼厚(hou)壁管和薄壁不銹鋼管,根據不同的假設理論來研究直管元件的應力分布。不(bu)銹鋼厚壁管和不銹鋼薄壁管的劃分一般以k=do/di=1.2為界,當h>1.2時為厚壁管,h≤1.2時為薄壁不(bu)銹鋼管。
2. 厚壁管的應力分布
假設(she)直管的(de)(de)內(nei)、外(wai)徑分別為di和do,沿壁厚任意點(dian)到管中心的(de)(de)距離為p,管道承受均(jun)勻(yun)的(de)(de)介質內(nei)壓為p,那么厚壁管中各點(dian)的(de)(de)應力計算(suan)表達式如下:

從(cong)上述公式可看出(chu)以下規(gui)律:①. 軸向(xiang)應(ying)(ying)力(li)σL沿管道壁厚(hou)(hou)均勻(yun)分(fen)布;周(zhou)向(xiang)應(ying)(ying)力(li)σ,和徑向(xiang)應(ying)(ying)力(li)σr 沿管道壁厚(hou)(hou)分(fen)布是不均勻(yun)的(de)。各(ge)應(ying)(ying)力(li)沿管壁厚(hou)(hou)的(de)分(fen)布示意圖,見圖3.3.5。
②. 周向應力(li)σ在內壁處最大,在外壁處最小;
③. 徑(jing)向應(ying)力σr,在內壁處(chu)為-p,在外(wai)壁處(chu)為0。
④. 三個應(ying)力(li)(li)分量(liang)中,數值上周向應(ying)力(li)(li)最大,軸(zhou)向應(ying)力(li)(li)σL次之,徑向應(ying)力(li)(li)σr最小。

3. 薄壁管(guan)的(de)應力分布
對于(yu)薄壁管(guan),在(zai)理(li)論上有(you)以(yi)下假設:

①. 由于管壁很薄,認為應力(li)沿管壁是均勻分布的。
②. 對于薄壁不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管,徑向應(ying)力(li)(li)相(xiang)對于周向應(ying)力(li)(li)和軸向應(ying)力(li)(li)很小,可以忽略不(bu)計。
③. 根據(ju)上(shang)述假設,由(you)材料力(li)學可知,內壓作用下薄壁不銹鋼(gang)管(guan)的(de)應(ying)力(li)計算表達式如下:
可見(jian),在內壓(ya)作(zuo)用下,薄壁不銹鋼管的周向應(ying)力(li)是軸向應(ying)力(li)的2倍(bei),且(qie)大(da)于0;徑向應(ying)力(li)為0。

