关于90度弯头的应力

致brave：关于你短信提到的90度弯头

我试做了一个：外径108，弯曲半径100，厚10，压力10PMa，材料E=2e5，μ=0.3。



可见弯头横断面承受弯曲，弯曲应力是由载荷内压引起的。我觉得是一次不是二次的。最大点在弯曲半径内侧的内表面。

楼上正解，这种弯曲应力与厚壁圆筒的弯曲应力类似，属于一次应力。
这种厚度结构到一定程度无矩理论已经不适用了。

谢谢！感觉清晰多了。接着问几个比较菜的问题

                                                               1、弯头中有一次总体薄膜应力吗？我理解弯头整个形状不连续，所以只有局部没有总体。
                                                               2、最大点侧的弯头端面需要评定吗？在端面应该也是一次应力但没有弯曲应力了吧，

[ 本帖最后由 brave 于 2007-7-26 22:59 编辑 ]

补充：
1、这里的弯矩和风载荷引起的塔体横截面上的弯矩完全不同：这里由内压引起的弯矩是沿断面的圆周分布的，即弯矩的矢量方向是平均直径的切向，大小和方向是变化的。所以在断面上任何一点沿厚度的路径上的平均应力、弯曲应力都可以理解为局部的，都是一次的。起控制作用的应力是膜+弯，用1.5。
2、尽管都是“局部”，但这里与常说的厚度变化、接管根部的形成的局部是不一样的。平均应力用什么控制，估计会有不同的观点。我主张用“设计应力强度”控制。

仅供参考。

原帖由 brave 于 2007-7-26 22:18 发表
谢谢！感觉清晰多了。接着问几个比较菜的问题
1、弯头中有一次总体薄膜应力吗？我理解弯头整个形状不连续，所以只有局部没有总体。
  ...

1、个人理解从轴向截面来看是总体不连续，应该是总体薄膜应力；
2、应该评定，而且PB+PM按1.5SA控制。

请问楼主是如何加约束的？我认为有两种加法
1、一端限制ux=0，另一端限制uy=0
2、一端限制ux=0，另一端在端面加反力；
现在我倾向第一种加法，因为第二种加法相当于弯头受力后自由变形，而实际上弯头两端都要焊在管线上受压后不可能自由变形。所以我倾向第一种加法，楼主有什么看法？谢谢！

两种约束都算了一下，在最大应力点的路径上差别不大。

[ 本帖最后由 brave 于 2007-8-12 22:45 编辑 ]

楼上说得有道理，要具体问题具体分析。比如，一个容器的出口，这个弯头与封头（或法兰）为一个模型，在自由的另一端就应加面载荷。

现在的情况是在水平面UY=0，其它面对称。

建议把与弯头相连的一段接管也做出来，接管与弯头连接处有附加弯矩，与仅约束UY或仅施加等效载荷还是不大一样的。

谢谢两位高人!

准确的分析,应考虑弯头成形时,会使壁厚内侧变厚外侧边薄产生的影响.这样的建摸更为合理。

[ 本帖最后由 ltymei 于 2007-8-14 21:39 编辑 ]

原帖由 ltymei 于 2007-8-14 19:40 发表
准确的分析,应考虑弯头成形时,会使壁厚内侧变厚外侧边薄产生的影响.这样的建摸更为合理。

作为一般工程问题，不一定必要。必要时只要能给出准确尺寸就可以办到。

高人~~~

分析的很好啊