一次应力,二次应力,偶然应力和失效准则
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一次应力偶然应力失效准则应力分析 |
分类: 直埋应力管道应力分析 |
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1.在图中讲了,重量和压力导致的一次应力用热态许用应力来控制。温度引发的弯头和三通处二次应力用安定性条件来控制,即三倍许用应力3*Sh。
2.我们来看一个热力直埋管道,大家都知道管道有锚固段,有活动段,我们看看每个部分的具体失效形式。
http://s13/bmiddle/0018tCcAzy79oqeL3Eo7c&690
导致国内CJJ规范对直管应力评定错误采用安定性3*Sh,是规范编制人误认为完全约束段的应力是温度引发的,温度引发的就是二次应力,二次应力就可以用安定性条件来判断。
这是错误的,这地方的应力不是疲劳交变应力,管道仅仅处于热态受压,冷态基本自由。管道完全受压的破坏是失稳,不是疲劳。欧洲EN13941和俄罗斯GOST55596,以及美国的油气规范都是这么样做的。
管道的失效有三种:一次失效(管道承压问题--》爆裂,承重问题---》垮塌),二次失效(弯头和三通的疲劳破坏),刚度丧失(稳定性失效)。埋地管道这三种失效都有,而架空管道既有一次和二次失效。
导致规范编制人出现这样错误,是对国外规范不了解或了解不透彻,对结构失效的三种形式不清楚,以遇到温度就归为二次应力,一旦是二次应力就是疲劳安定性问题。
补充前面的讲解。
一次应力往往控制在许用应力范围内,及弹性设计。
二次应力,交变应力,运行升温首次过屈服,后来的冷热交变在3*Sh内,用弹塑性设计安定性原理来控制。
管道受压失稳,要通过临界许用压应力来控制,埋地管道失稳由于管径的变化,有整体失稳控制和局部失稳控制两个部分。
我们切记,完全约束部分是失稳破坏,不是疲劳破坏。这是整个国内埋地热力管道设计规范和很多人的误区。
管道能否做无补偿冷安装,不是什么神秘,也不是弹塑性安定性来支持的。是你的温差和你的径厚比,埋深决定的。理论上讲都可以做无补偿,但问题在于,你的活动段,折角处,三通处,截断阀怎么处理。

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