承壓設備應力及安全系數(shù)的概念

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 應力詞匯面臨的問題 1
1.1.1 應力概念復雜化的現(xiàn)實性 1
1.1.2 應力概念信息化的規(guī)范性 4
1.1.3 應力概念系統(tǒng)化的資源需求 8
1.2 應力及安全系數(shù)的本質(zhì)作用 11
1.2.1 應力及安全系數(shù)的作用 11
1.2.2 應力的影響因素 14
1.3 應力和安全系數(shù)詞匯的梳理方法 20
1.3.1 詞匯的分類及選取 20
1.3.2 詞匯的聯(lián)系及體系 23
參考文獻 28
第2章 內(nèi)涵特性的應力概念 31
2.1 應力的理論性 32
2.1.1 正應力、徑向正應力、環(huán)向正應力、軸向正應力和復合正應力 32
2.1.2 切應力、徑向切應力、環(huán)向切應力、黏性切應力、平均剪應力、*大剪應力和主剪應力 33
2.1.3 主應力、*大主應力、中間主應力、*小主應力和平均主應力 36
2.1.4 靜水應力和平均法向應力 40
2.1.5 全應力和斜面應力 41
2.1.6 外加應力、內(nèi)應力和內(nèi)聚應力 44
2.1.7 體積應力、八面體應力和體積平均應力 46
2.1.8 偏應力和主偏應力 49
2.1.9 薄膜應力和薄膜內(nèi)力 50
2.1.10 彈性應力、塑性應力和彈塑性應力 51
2.2 應力的成因性 55
2.2.1 載荷應力和機械應力 55
2.2.2 內(nèi)壓應力和外壓應力 56
2.2.3 振動應力和摩擦應力 57
2.2.4 扭轉(zhuǎn)應力、離心應力、彎曲應力和撓曲應力 58
2.2.5 錯配應力、摻入體應力、基體應力和基底應力 60
2.2.6 熱應力、溫度應力、焊接應力、焊接熱應力和焊接殘余應力 61
2.2.7 化學應力、物理應力、誘導應力和生長應力 68
2.3 應力的工程性 69
2.3.1 拉應力、壓應力、擠壓應力、承載應力、支承應力和成偶壓應力 69
2.3.2 相變應力、收縮應力、拘束應力、約束應力、回熱應力、鑄造應力和干涉應力 75
2.3.3 裝配應力、安裝應力、控制應力和目標應力 76
2.3.4 公稱應力、公稱應力幅、正常應力、標準應力和規(guī)范應力 78
2.3.5 屈服應力和抗拉應力 81
2.3.6 伸長應力、比例伸長應力、規(guī)定總伸長應力、規(guī)定殘余伸長應力、規(guī)定非比例伸長應力和定伸應力 82
2.3.7 計算應力、設計應力、設計應力強度和公稱設計應力 83
2.3.8 試驗應力、預測應力和凍結應力 84
2.3.9 操作應力、運行應力、工作應力和介質(zhì)應力 85
2.3.10 強化應力、剛化應力和應力硬化 85
2.3.11 預應力、溫預應力、套合應力和縮合應力 86
2.3.12 環(huán)境應力、加速應力、正常應力和實際應力 90
2.3.13 中性應力、土體應力、地應力和混凝土應力 90
2.4 應力的安全性 91
2.4.1 外加應力、安全應力和危險應力 91
2.4.2 許用應力、基本許用應力、許用切應力、許用臨界壓應力、臨界許用壓應力、許用彎曲應力、臨界壓縮應力和許用薄膜應力 92
2.4.3 材料許用應力、結構許用應力、熱應力的許用應力和組合許用應力 95
2.4.4 彈性許用應力、塑性許用應力、蠕變許用應力和斷裂許用應力 98
2.4.5 設計應力強度、許用應力強度、組合許用應力強度和許用設計應力 99
2.4.6 極限應力、單位應力、極限單位應力、臨界應力、開裂應力、門檻應力和臨界應力強度 102
2.4.7 屈曲應力 105
2.4.8 失效應力、失穩(wěn)應力、垮塌應力、斷裂應力、破壞應力和爆破應力 107
2.4.9 設計標準的應力分類 109
2.4.10 自限應力和補償應力 114
參考文獻 114
第3章 表觀特性的應力概念 122
3.1 應力的分布性 123
3.1.1 整體應力和局部應力 123
3.1.2 均勻應力、均化應力、梯度應力和應力修勻 124
3.1.3 分散應力、應力集中、不連續(xù)應力和偏心應力 125
3.1.4 點應力、面應力、截面平均應力、高斯點應力、節(jié)點應力和單元應力 129
3.1.5 基本應力、基準應力和無量綱應力 134
3.1.6 遠場應力、近場應力、近源應力、遠源應力、根部應力、邊緣應力、一步應力和兩步應力 137
3.1.7 邊界應力、非自由邊界應力和自由邊界應力 139
3.1.8 有限元應力(皮奧拉-基爾霍夫應力、任意點應力、切面應力、相對應力、膜面應力) 140
3.1.9 解析解應力與檢測應力 142
3.2 應力的方位性 142
3.2.1 周向應力、靜壓應力、圓周應力、切向應力、環(huán)向應力和橫向應力 142
3.2.2 軸向應力、經(jīng)向應力、縱向應力和緯向應力 145
3.2.3 內(nèi)壁應力、外壁應力、表面應力和徑向應力 146
3.2.4 多向應力、多軸應力、單軸應力、雙軸應力、軸對稱應力、雙軸應力比和三軸應力度 147
3.2.5 應力線、應力曲面、應力云圖、應力場、應力橢球和應力橢圓 150
3.2.6 T應力、廣義T應力和垂直應力 156
3.3 應力的組合性 157
3.3.1 單向應力、組合應力、綜合應力、總應力和應力總值 157
3.3.2 分部應力、疊加應力和要素應力 159
3.3.3 應力張量、應力矢量、球應力、偏應力和背應力 160
3.3.4 應力分量和應力不變量 163
3.4 應力的狀態(tài)性 165
3.4.1 應力狀態(tài)和復雜應力 165
3.4.2 位移應力、持續(xù)應力、形變應力、膨脹應力、管道應力和管系應力 165
3.4.3 穩(wěn)定應力、變化應力、波動應力、穩(wěn)態(tài)應力、瞬態(tài)應力、固定應力、平衡應力和自平衡應力 167
3.4.4 靜應力和動應力 169
3.4.5 平臺應力和動態(tài)應力 170
3.4.6 奇異應力和應力奇異 171
3.4.7 滿應力、飽和應力、過載應力和超應力 171
3.4.8 高應力和低應力 172
3.4.9 蠕變應力、有效蠕變應力、松弛應力、等效蠕變應力和單軸蠕變試驗應力 173
參考文獻 176
第4章 量化特性的應力概念 183
4.1 相當應力主題 184
4.1.1 相當應力和當量應力 185
4.1.2 當量載荷的應力、當量主應力、當量名義應力和折算應力 187
4.1.3 有效應力、表觀應力和凈應力 190
4.1.4 塑性等效應力、等效應力、等時應力、等應力和等效力 192
4.1.5 當量結構應力 195
4.1.6 當量線性應力、線性化應力、線性應力和非線性應力 196
4.1.7 應力的轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)化 198
4.2 應力強度主題 206
4.2.1 強度理論及其應力 206
4.2.2 應力組合及其強度極限值 207
4.2.3 屈服強度、抗拉強度、持久強度、蠕變強度和抗壓強度 208
4.2.4 應力系數(shù)、應力參數(shù)、應力指數(shù)、應力因數(shù)和應力常數(shù) 210
4.3 疲勞分析主題 214
4.3.1 疲勞應力、擾動應力和疲勞強度 214
4.3.2 平均應力、脈動應力和谷值應力 218
4.3.3 應力類型和應力參量 221
4.3.4 虛擬應力、虛擬應力幅、虛擬臨界應力、虛假應力和虛應力 222
4.3.5 對比應力、約化應力和歸一化應力 224
4.3.6 交變應力、重復應力、反復應力、完全反向應力、當量交變應力和反向應力 225
4.3.7 核應力、變形可能應力和靜力可能應力 226
4.3.8 應力比 228
4.4 名義應力主題 231
4.4.1 名義應力、彈性名義應力和彈性計算應力 231
4.4.2 名義應力幅 232
4.4.3 真應力和偽應力 233
4.4.4 特殊應力、特征應力、表征應力、代表應力和修正應力 235
4.5 殘余應力主題 236
4.5.1 殘余應力 237
4.5.2 宏觀應力和微觀應力 239
4.5.3 偶應力、斜截面應力和拉格朗日應力 241
4.6 參考應力主題 244
4.6.1 參考應力 244
4.6.2 流變應力、局部流變應力和動態(tài)屈服應力 248
4.6.3 靜態(tài)流動應力和動態(tài)流動應力 252
4.6.4 外加應力、加載應力和閾值應力 254
4.6.5 初應力和初始應力 254
4.6.6 附加應力、雷諾應力、黏性應力 254
4.6.7 主要應力和次要應力 256
4.6.8 廣義應力、二維應力和三維應力 257
4.7 概念發(fā)展主題 259
4.7.1 綜合分析主題 259
4.7.2 屈服理論的發(fā)展及應力新概念 259
4.7.3 應力概念及詞匯的發(fā)展 264
參考文獻 266
第5章 結構特性的應力概念 275
5.1 典型情況的應力分類 276
5.1.1 常見典型結構及典型載荷的應力 276
5.1.2 典型應力分類表及特殊結構應力的解讀 282
5.1.3 典型結構應力許可值 286
5.2 復合結構的特殊應力 288
5.2.1 焊接襯里筒體的特殊應力 289
5.2.2 多層復合筒體的特殊應力 290
5.2.3 材料復合結構的特殊應力 292
5.2.4 結構組合的特殊應力 295
5.2.5 異形容器的應力 297
5.3 結構成形的特殊應力 298
5.3.1 殼體成形的特殊應力 298
5.3.2 殼體表層的特殊應力 301
5.3.3 管件成形的特殊應力 302
5.4 常見結構非典型熱應力 309
5.4.1 換熱器的特殊熱應力 309
5.4.2 反應器的特殊熱應力 312
5.4.3 鍋爐系統(tǒng)的特殊熱應力 316
5.4.4 板殼的特殊熱應力 319
5.5 一次結構與二次結構上的應力 320
5.5.1 基于一次結構法的撓性管板強度計算 321
5.5.2 一次結構法案例分析思路 323
5.5.3 內(nèi)壓作用下的一次應力計算及校核 325
5.5.4 內(nèi)壓作用下的二次應力計算及校核 328
5.5.5 計算及分析方法小結 331
參考文獻 334
第6章 關于安全系數(shù)的認識 339
6.1 壓力容器設計與安全系數(shù) 339
6.1.1 壓力容器應力分析設計法和規(guī)則設計法的比較 339
6.1.2 安全系數(shù)的影響因素 341
6.2 安全系數(shù)的定義 342
6.2.1 安全系數(shù)的范疇及定義方法 342
6.2.2 各種工程系數(shù)與安全系數(shù) 343
6.3 安全系數(shù)的依據(jù) 346
6.3.1 壓力容器安全系數(shù) 347
6.3.2 機械設計安全系數(shù) 349
6.4 對安全系數(shù)作用的正確認識 349
6.4.1 安全系數(shù)的作用 350
6.4.2 對安全系數(shù)存在問題的認識 351
6.5 安全評價理論和方法的發(fā)展 354
6.5.1 國際上的研究 354
6.5.2 安全理論的發(fā)展 355
參考文獻 358
第7章 安全系數(shù)的分類 360
7.1