1. 直管元件在內(nèi)壓作用下的應(yīng)力分布

   通常將直管元件劃分不銹鋼厚壁管和薄壁不銹鋼管，根據(jù)不同的假設(shè)理論來(lái)研究直管元件的應(yīng)力分布。不銹鋼厚壁管和不銹鋼薄壁管的劃分一般以k=do/di=1.2為界，當(dāng)h＞1.2時(shí)為厚壁管，h≤1.2時(shí)為薄壁不銹鋼管。

2. 厚壁管的應(yīng)力分布

   假設(shè)直管的內(nèi)、外徑分別為di和do，沿壁厚任意點(diǎn)到管中心的距離為p，管道承受均勻的介質(zhì)內(nèi)壓為p，那么厚壁管中各點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算表達(dá)式如下：

從上述公式可看出以下規(guī)律：①. 軸向應(yīng)力σL沿管道壁厚均勻分布；周向應(yīng)力σ，和徑向應(yīng)力σr 沿管道壁厚分布是不均勻的。各應(yīng)力沿管壁厚的分布示意圖，見(jiàn)圖3.3.5。

                                          ②. 周向應(yīng)力σ在內(nèi)壁處最大，在外壁處最?。?/span>

                                          ③. 徑向應(yīng)力σr，在內(nèi)壁處為-p，在外壁處為0。

                                          ④. 三個(gè)應(yīng)力分量中，數(shù)值上周向應(yīng)力最大，軸向應(yīng)力σL次之，徑向應(yīng)力σr最小。

3. 薄壁管的應(yīng)力分布

  對(duì)于薄壁管，在理論上有以下假設(shè)：

   ①. 由于管壁很薄，認(rèn)為應(yīng)力沿管壁是均勻分布的。

   ②. 對(duì)于薄壁不銹鋼管，徑向應(yīng)力相對(duì)于周向應(yīng)力和軸向應(yīng)力很小，可以忽略不計(jì)。

  ③. 根據(jù)上述假設(shè)，由材料力學(xué)可知，內(nèi)壓作用下薄壁不銹鋼管的應(yīng)力計(jì)算表達(dá)式如下：

 可見(jiàn)，在內(nèi)壓作用下，薄壁不銹鋼管的周向應(yīng)力是軸向應(yīng)力的2倍，且大于0；徑向應(yīng)力為0。