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压力容器应力分析 赵志农 thkizzn@163.com thkjzzn@  无力矩理论-回转壳体 锅炉压力容器的主要承压结构是壳体,而壳体是两 个近距同形曲面围成的结构。两曲面的垂直距离叫 壳体的厚度,平分壳体厚度的曲面叫壳体的中间面 o中间面为回转曲面的壳体叫回转壳体。圆筒壳、圆 锥壳、球壳、椭球壳等都是回转壳体 o当回转壳体的外径与内径之比≤1.2时,称为薄壁 回转壳体,简称回转薄壳;当1.2时,称为厚壁 回转壳体。  无力矩理论或薄膜理论 压力容器中的回转壳体,其几何形状及压力载 荷均是轴对称的,相应的应力应变也是轴对称 分布的。对于回转薄壳,认为其承压后的变形 与气球充气时的情况相似,其内力与应力是张 力,沿壳体厚度均匀分布,呈二向应力状态, 壳壁中没有弯矩及弯曲应力。这种分析与处理 回转薄壳的理论叫无力矩理论或薄膜理论  无力矩理论的应用 无力矩理论是一种近似分析及简化计算理论, 在锅炉及一般压力容器应力分析和强度计算中 得到广泛应用,具有足够的精确度。严格来说, 任何回转壳体都具有一定壁厚,承压后其应力 沿壁厚并不均匀分布,壳体中因曲率变化也有 定的弯矩及弯曲应力,当壳体较厚且需精确 分析时,应采用厚壁理论及有矩理论处理  薄膜方程 b按无矩理论对回转薄壳进行应力分析时,由于应 力沿壁厚均布,常将壳体应力简化到中间面上分 析。壳体中间面由平面曲线AB绕同一平面内回转 轴OA旋转一周而成。通过回转轴的中间面与回 转面的交线叫经线;作圆锥面与壳体中间面正交, 所得交线叫纬线。经线方向存在经向应力(轴向 应力),以σΦ表示;纬线方向存在环向应力或 周向应力,以σ日表示。