【摘要】：管道内的应力,根据不同的状态,可分为:环向应力、轴向应力、径向应力和剪切应力等。当管道承受内压时,内壁的径向应力等于内压,外壁的径向应力为零,由于管道的径向应力与环向应力和轴向应力比较相对较小,除管道外径与内径的比值大于1.1的高压管道以外,一般可忽略不计。
管道内的应力,根据不同的状态,可分为:环向应力、轴向应力、径向应力和剪切应力等。
1.环向应力
管道的环向应力主要由管道的内压或外压产生,如图5-7所示。式中 σc——管道的环向应力,MPa;
p——管道承受的内压或外压,MPa;
D——管道的外径,mm;
t——管道的壁厚,mm。
图5－7 管道内的应力
2.轴向应力
管道的轴向应力由管道的内压或外压,管道的自重和热膨胀引起的轴向外力和弯矩等产生,如图5-7所示。
式中 σ1——管道的环向应力,MPa;
p——管道承受的内压或外压,MPa;
D——管道的外径,mm;
t——管道的壁厚,mm;(www.xing528.com)
M——管道承受的弯矩,N·m;
W——管道的抗弯截面模量,mm3;
F——管道承受的轴向力,N;
A——管道的截面积,mm2。
3.径向应力
管道的径向应力σr由管道的内压或外压产生。当管道承受内压时,内壁的径向应力等于内压,外壁的径向应力为零,由于管道的径向应力与环向应力和轴向应力比较相对较小,除管道外径与内径的比值大于1.1的高压管道以外,一般可忽略不计。
4.剪切应力
式中 τ——管道承受的剪切应力,MPa;
Mt——管道承受的扭矩,N·m;
Wt——管道的抗剪截面模量,mm3;
Q——管道承受的剪切力,N;
A——管道的截面积,mm2。
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