CSCBPV-TD001-2013 目次 关于发布《内压与支管外载作用下圆柱壳开孔应力分析方法》指导性技术文件的公告Ⅲ V 1引言 1 2符号说明. 2 3适用范围 47种载荷与基准应力，应力计算公式 4 5应力集中系数 .....5 6组合载荷作用下的应力叠加规则 6 7应力计算流程 9 8应力校核 I0 附录A内压载荷下带径向接管圆柱壳开孔处的最大应力强度 附录B内压与支管外载作用下带接管圆柱壳开孔处的应力集中系数23 附录C内压与外载作用下圆柱壳开孔应力分析的理论基础141 参考文献 164 CSCBPV-TD001-2013 前言 指导性技术文件是全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)(以下简称“委员会”)标准 体系的组成之一，目的在于向标准的使用者提供标准的编制依据和相应的技术方法，其内容可以作为实 际工程解决方案的参考依据. 本指导性技术文件(CSCBPV-TD001-2013)是在委员会和清华大学支持下，根据清华大学工程力学系 薛明德、黄克智等历经二十余年的科研成果转化而来.对于具有径向平齐支管（接管）的圆柱壳（主壳， 圆筒)开孔区，本文件给出了内压与支管外载作用下应力分析的工程计算方法，补充我国GB150等设 计规范相关内容. 相对于国际同类圆筒径向开孔接管应力分析方法，本文件提供的计算方法具有适用参数范围广、考 虑载荷条件全面、计算精度高等特点，为压力容器建造行业进行圆筒径向开孔接管应力分析和结构设计、 优化提供了快捷、可靠的途径和依据. 本方法的研究和本文件的编制工作是在委员会和清华大学基础研究基金的支持与资助下进行的. 参加本文件理论研究和理论计算程序编制工作的清华大学工程力学系研究组成员先后有：博士研究 生邓勇、陈伟、王和慧、李东风、杜青海、吕玮和硕士研究生王珑祺，他们分别对各阶段的研究成果做 出了贡献；最终的理论计算程序由杜青海博士完成. 二十多年来，委员会寿比南秘书长对本方法的研究和工程化应用始终给予了大力支持. 本指导性技术文件的编制者：薛明德、黄克智、李世玉、朱国栋、向志海、徐锋.相应的工程计算 软件也已根据本文件编制完成. 本文件由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口管理. 本文件由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)负责解释. 本文件由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)首次发布. V CSCBPV-TD001-2013 内压与支管外载作用下圆柱壳开孔应力分析方法 1引言 在全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)(以下简称“委员会”)和清华大学支持下， 清华大学工程力学系薛明德、黄克智等经过二十多年研究，得到了适用于圆柱壳大开孔问题的薄壳理论 解-（其力学模型与坐标系见图1，图中符号说明见第2章）.以该理论解为基础，进一步制定了内 压与外载作用下压力容器圆筒径向接管开孔应力分析的工程计算方法，并将此方法作为压力容器行业指 导性技术文件予以发布. 本文件给出的应力分析计算方法的理论基础是弹性薄壳理论.附录给出了本文件理论依据的简 况.本方法的理论基础与力学模型和美国压力容器研究委员会(PVRC)公报WRC Bulletin No.107、297 方法的比较见表1. 表]本方法与WRC Bulletin No.107、297理论基础的比较 项目 本方法 WRC Bulletin No.107 WRC Bulletin No.297 d/Ds0.07-0.57* d/Ds0.9 适用参数 10≤D/T<600 d/D s0.5 A=d/√DTSI2 =d/√DTs2.0-2.5 =d/√DTs5 范围 dD≤TS2 因D/T值而异，D/T大时只给出极小 tTs2 开孔率的曲线 L 内压p Ⅱ，轴拉力P2 1 轴拉力P II 轴拉力P Ⅲ，面外弯矩M 面外弯矩M ⅢI 面外弯矩M 考虑的载荷 V 面内弯矩M IV 面内弯矩M V 面内弯矩M 条件（内压或 V 织向剪力P V “纵向剪力P V *纵向剪力P 支管外载荷) VI 横向剪力P VI “横向剪力P VI *横向剪力P VII 扭矩M VII 扭矩M VII 扭矩M ”此3项为材料力学解，未考虑壳体中的应力集中 主壳与支管都是精确圆柱 主壳为精确圆柱壳方程，不开孔，无 理论基础 壳方程 扁壳方程，只适用于小开孔情况 支管 交贯线处广 精确的交贯线几何描述，近似的 义力与位移 精确方程，精确求解 无支管，不开孔 求解方法 的连续条件 主壳展开面上（√2）x(√2r)方形区上 支管作 真实外载 作用分布法向力，大开孔时与外加载 真实外载 用外载 荷不满足静力平衡(d=2r) 更详细的比较及W...
CSCBPV-TD001-2013 内压与支管外载作用下圆柱壳开孔应力分析方法.pdf
