分析设计中开孔圆平板孔边峰值应力的扣除方法

摘要

在压力容器开孔结构的分析设计中,由于不能有效扣除孔边的峰值应力,使得设计结果过于保守。以开孔圆平板为例,采用欧盟标准EN 13445对开孔结构进行应力分类,探讨扣除孔边峰值应力的方法。在所考察的计算参数范围内,根据扣除峰值应力后得到的PL+Pb确定的允许载荷[P]比根据极限载荷分析确定的允许载荷[P]t约小10%～23%,而根据沿壁厚线性化处理得到的(PL+Pb)'所确定的允许载荷[P]'较[P]t约小30%～50%,表明此扣除孔边峰值应力的方法合理可行。为了方便从(PL+Pb)'中直接扣除峰值应力,定义了PL+Pb与(PL+Pb)'比值q,并通过参数化计算得到了所考察参数范围内的q值。通过多元回归分析得到了q的经验公式。讨论了不同结构参数下q的变化规律,发现厚径比越大,孔径比越小,q值越小,应扣除的峰值应力比例越大。