內(nèi)壓和軸向力復(fù)合載荷下含周向面型缺陷厚壁圓筒的極限載荷研究.pdf

1、圓筒是構(gòu)成壓力容器和管道的最基本元件。在使用R6方法的壓力容器和管道結(jié)構(gòu)完整性評估過程中，含缺陷圓筒的極限載荷是一個非常重要的輸入?yún)⒘俊Ｄ壳?，?fù)合載荷作用下含周向缺陷薄壁圓筒的極限載荷解已經(jīng)較為完善。然而，在內(nèi)壓和其它載荷作用下含周向缺陷厚壁圓筒的極限載荷解卻仍然非常的缺少。本文為了發(fā)展內(nèi)壓和軸向力聯(lián)合作用下含周向整圈等深裂紋厚壁圓筒的極限載荷解，主要研究內(nèi)容如下： (1)考慮了厚壁圓筒應(yīng)力分布的不均勻性以及厚壁圓筒的幾何特性，

2、基于VonMises屈服準則，給出了內(nèi)壓和軸向力共同作用下的厚壁圓筒極限載荷表達式。所給出的理論解與各種徑比和載荷比例下的有限元解符合的非常好。同時，還與現(xiàn)有的一些理論解做了比較，結(jié)果表明，本文所給出的理論表達式是最精確的。 (2)考慮了厚壁圓筒應(yīng)力分布的不均勻性以及厚壁圓筒的幾何特性，基于Mises屈服準則給出了含周向內(nèi)表面等深裂紋(密封和開口)厚壁圓筒在內(nèi)壓和軸向力共同作用下的極限載荷計算公式。所給出的理論解與各種徑比、裂紋

3、深度以及載荷比例下的有限元解經(jīng)過比較，結(jié)果表明，兩種情況下理論解與有限元解的誤差都在-20％以內(nèi)且偏于保守，可為工程應(yīng)用提供依據(jù)。 (3)考慮了厚壁圓筒應(yīng)力分布的不均勻性以及厚壁圓筒的幾何特性，基于VonMises屈服準則，提出了內(nèi)壓和軸向力共同作用下的含周向等深外表面裂紋厚壁圓筒極限載荷表達式。所給出的理論解與各種徑比、裂紋深度以及載荷比例下的有限元解經(jīng)過比較，結(jié)果表明，其理論解與有限元解的誤差在-30％以內(nèi)，給出偏保守的理論