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压力容器的强度失效设计准则——弹塑性失效设计准则

2020-10-0611620

弹塑性失效设计准则又称为安定性准则,适用于各种载荷不按同一比例递增、载荷大小反复变化的场合。当压力容器内最大应力点进入塑性时相对应的载荷称为初始屈服载荷。当容器承受稍大于初始屈服载荷的载荷时,容器内将产生少量的局部塑性变形。因局部塑性区周围的广大区域仍处于弹性状态,会制约塑性变形,当载荷卸除后就形成残余应力场。若容器所受的载荷较小,即载荷引起的应力和残余应力叠加后总是小于屈服强度,则容器在载荷的反复作用下,始终保持弹性行为,不会产生新的塑性变形,处于“安定”状态。随着载荷的继续增大,卸载时的残余应力可能超过屈服强度而导致反向屈服,或者加载时的应力与残余应力之和也可能超过屈服强度,从而导致塑性变形的累积,于是容器就会丧失安定,出现渐增塑性变形。与安定和不安定的临界状态相对应的载荷变化范围称为安定载荷。

弹塑性失效准则认为只要载荷变化范围达到安定载荷,容器就失效。由于超过安定载荷后容器并不立即破坏,因而危险性较小。工程上一般取安定载荷的安全系数为1.0,即压力容器承受的最大载荷变化范围不大于安定载荷。

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