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圧力容器の強度が収率の限界に達する
May 26, 2017

圧力容器の応力は、主に応力、二次応力、ピーク応力および局所応力を有する。

(1)応力は、基本応力としても知られている垂直応力およびせん断応力の外部荷重によって引き起こされる。 外部負荷には、容器と付属品の重量、内圧と外圧、外力(風荷重、地震荷重)と外部トルク(引っ張りトルク)が含まれます。

一次応力は、外力、内部力および曲げモーメントのバランス、すなわち、荷重下の容器の部品のバランスをとるために容器が必要とする力によって特徴付けられる。 それは自らの収量限度に依存して、自らの規模を制限することはできません。 一次応力が材料の降伏限界を超える場合、損傷はひずみ硬化性能によって完全に決定される。

(2)二次応力とは、隣接する部分の拘束や構造自体の制約、特に外部荷重を受ける容器の異なる変形部分における継手の部分の応力が、変位継続条件追加膜応力と曲げ応力のうち、

二次応力の1つの特徴は、それが変形協調条件によって引き起こされる応力であり、自己平衡の力を構成することである。 もう一つの特徴は、一次ストレスよりも小さく、局所的な特性を有する領域を分布させることである。 これらの2つの特性のために、二次応力の応力強度は降伏限界に達します。つまり、塑性変形が起きると、容器の局所領域のみが生成され、隣接する領域はまだ弾性状態になります。すぐにはダメージを与えない。 第二に、二次応力は変化による何らかの変形によるものであるため、応力が降伏限界及び降伏に達すると、変形がより自由になり、制限が大幅に減少し、歩留まりが増加するだけでなく、ある程度の容易さ。

(3)膜応力と曲げ応力(応力と二次応力を含む)からピーク応力が差し引かれ、応力の非線形分布の肉厚に沿ってピーク応力と呼ばれる。 ピーク応力は、移行フィレットの小さな半径、すなわち応力値での局所的非貫通で生じる。

ピーク応力の特徴は、分布面積が小さく、明瞭な変形がなく、疲労損傷(低サイクル疲労)と脆性変形の起点となることである。

応力集中ゾーンの応力は、壁厚に沿った最大応力の分布と、接合部(内部遷移フィレットまたは遷移フィレット)を有する接合部の直線的に分布した部分における応力分布である。

(4)圧力容器の壁厚は、圧力容器の内圧または外圧によって決定される。 容器が外力によって引き継ぐ場合、容器の外殻は必然的に局所的な応力を生じる。 第2に、容器ホルダは、容器全体との接触、容器自体の重量、および容器シェル上の軸受反応による記憶媒体の重量によってシェルによって支持され、大きな局所応力を生成するので、大きなコンテナ、特に大きなタンクの設計は、そのような局所的なストレスの影響とみなされなければならない。





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