常見問題
管件彎頭的強度計算
更新時間??2021-11-05 07:19 閱讀
應當說，在許多設計者看來，作為鍋爐零件的彎
頭，在強度設計中沒有碰到任何問題，但是筆者認為
在理論分析上，還是有許多不明確的地方。最主要
也最難說清楚的一個問題就是由彎頭圓度所產生的
彎曲應力的性質和數值大小的問題。本文在大量有
限元計算和分析的基礎上，給出了實際產品強度評
定的系列公式
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在鍋爐中，彎頭常用下列兩種工藝方法制成：①鑄造，②由直管彎成。鑄造彎頭的管壁基本上是等厚的，而且其截面不會產生圓度。鑄造彎頭與直管在強度設計中的區別有三條：第一，鑄造彎頭有環殼效應；第二，鑄造彎頭的壁厚可能存在負偏差，但與直管的壁厚負偏差一般是不同的；第三，鑄造彎頭在強度設計中要考慮鑄造質量系數。由直管彎成的彎頭與直管在強度設計中的區別也有三條：第一，與鑄造彎頭一樣也有環殼效應；第二，在彎管過程中，由于外側母線的拉長，內側母線的壓縮，使得外側管壁減薄，內側管壁增厚；第三，在彎管過程中，橫截面要產生圓度。以上因素都會對強度設計帶來影響。下面將對諸因素進行定量分析。對于彎頭來說，基本應力來源于理想環殼的整體薄膜應力。不論是直管還是彎頭，承受內壓時其環向應力為最大應力，法向應力為最小應力，因此，我們不討論軸向應力。
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面將對諸因素進行定量分析。對于彎頭來說，基本應力來源于理想環殼的整體薄膜應力。不論是直管還是彎頭，承受內壓時其環向應力為最大應力，法向應力為最小應力，因此，我們不討論軸向應力。名義中半徑。(2)在彎頭圓度影響的有關計算中按直管名義中徑和標準規定的圓度求橢圓的長短軸。(3)在所有應力計算中的管壁厚度按當地的有效壁厚計算。(4)假定有效壁厚平均分布在由直管名義中徑圓所形成的橢圓線的兩邊，并假定在彎頭同一母線上各處壁厚相同，中心面兩側對應壁厚也相同。根據此假定計算各部位的外內徑比(K)值。
3.在彎管過程中，彎頭的內外側距離接近而使管子的圓形截面變成橢圓形截面，內外側成為橢圓的短軸，兩中側成為橢圓的長軸，而橢圓截面在內壓P的作用下，將產生整體彎曲應力。關于橢圓截面壓力容器在內壓力作用下的應力計算是個很復雜的問題。文獻[1]把橢圓形截面用兩對大小圓弧相連接的圖形代替，并導出了長軸端點、短軸端點和大小圓弧交接處的彎矩表達式。
