1. 直管(guan)元件在內壓作用(yong)下的應力分布
通常將直管元件劃分不銹鋼厚壁管和薄壁不(bu)銹(xiu)鋼管,根據不同的假設理論來研究直管元件的應力分布。不銹鋼厚壁管和不(bu)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時為薄壁不銹(xiu)鋼管。
2. 厚(hou)壁管的(de)應(ying)力分布
假設(she)直管(guan)(guan)的內(nei)、外徑分別為(wei)di和do,沿壁厚任(ren)意點到管(guan)(guan)中心的距(ju)離(li)為(wei)p,管(guan)(guan)道承受均勻的介質內(nei)壓為(wei)p,那么厚壁管(guan)(guan)中各點的應力計算表達式如(ru)下:

從上述公式可看出(chu)以下規律:①. 軸向應力(li)σL沿管(guan)(guan)道(dao)壁厚均(jun)勻分布;周向應力(li)σ,和徑向應力(li)σr 沿管(guan)(guan)道(dao)壁厚分布是(shi)不均(jun)勻的(de)。各應力(li)沿管(guan)(guan)壁厚的(de)分布示意圖,見圖3.3.5。
②. 周向應(ying)力σ在內壁處最大(da),在外(wai)壁處最小;
③. 徑(jing)向應力σr,在(zai)內壁(bi)處為-p,在(zai)外壁(bi)處為0。
④. 三(san)個應(ying)力分量中,數值上周向(xiang)應(ying)力最大,軸(zhou)向(xiang)應(ying)力σL次之(zhi),徑向(xiang)應(ying)力σr最小(xiao)。

3. 薄壁管的應力分布
對于薄壁管,在理(li)論上有以下假設:

①. 由于(yu)管(guan)壁很薄,認為應力(li)沿(yan)管(guan)壁是均勻(yun)分布的。
②. 對于薄壁不(bu)銹鋼(gang)管(guan),徑向應力相對于周向應力和軸(zhou)向應力很小,可(ke)以忽略不(bu)計。
③. 根據(ju)上述假設,由材料(liao)力學可知,內壓作用下(xia)薄(bo)壁不銹鋼管(guan)的應力計算表達式如下(xia):
可見,在(zai)內壓作用下,薄壁不銹鋼(gang)管的(de)(de)周向應(ying)力是軸向應(ying)力的(de)(de)2倍,且大于(yu)0;徑向應(ying)力為0。

