承壓設(shè)備應(yīng)力及安全系數(shù)的概念

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 應(yīng)力詞匯面臨的問題 1
1.1.1 應(yīng)力概念復(fù)雜化的現(xiàn)實(shí)性 1
1.1.2 應(yīng)力概念信息化的規(guī)范性 4
1.1.3 應(yīng)力概念系統(tǒng)化的資源需求 8
1.2 應(yīng)力及安全系數(shù)的本質(zhì)作用 11
1.2.1 應(yīng)力及安全系數(shù)的作用 11
1.2.2 應(yīng)力的影響因素 14
1.3 應(yīng)力和安全系數(shù)詞匯的梳理方法 20
1.3.1 詞匯的分類及選取 20
1.3.2 詞匯的聯(lián)系及體系 23
參考文獻(xiàn) 28
第2章 內(nèi)涵特性的應(yīng)力概念 31
2.1 應(yīng)力的理論性 32
2.1.1 正應(yīng)力、徑向正應(yīng)力、環(huán)向正應(yīng)力、軸向正應(yīng)力和復(fù)合正應(yīng)力 32
2.1.2 切應(yīng)力、徑向切應(yīng)力、環(huán)向切應(yīng)力、黏性切應(yīng)力、平均剪應(yīng)力、*大剪應(yīng)力和主剪應(yīng)力 33
2.1.3 主應(yīng)力、*大主應(yīng)力、中間主應(yīng)力、*小主應(yīng)力和平均主應(yīng)力 36
2.1.4 靜水應(yīng)力和平均法向應(yīng)力 40
2.1.5 全應(yīng)力和斜面應(yīng)力 41
2.1.6 外加應(yīng)力、內(nèi)應(yīng)力和內(nèi)聚應(yīng)力 44
2.1.7 體積應(yīng)力、八面體應(yīng)力和體積平均應(yīng)力 46
2.1.8 偏應(yīng)力和主偏應(yīng)力 49
2.1.9 薄膜應(yīng)力和薄膜內(nèi)力 50
2.1.10 彈性應(yīng)力、塑性應(yīng)力和彈塑性應(yīng)力 51
2.2 應(yīng)力的成因性 55
2.2.1 載荷應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力 55
2.2.2 內(nèi)壓應(yīng)力和外壓應(yīng)力 56
2.2.3 振動(dòng)應(yīng)力和摩擦應(yīng)力 57
2.2.4 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、離心應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和撓曲應(yīng)力 58
2.2.5 錯(cuò)配應(yīng)力、摻入體應(yīng)力、基體應(yīng)力和基底應(yīng)力 60
2.2.6 熱應(yīng)力、溫度應(yīng)力、焊接應(yīng)力、焊接熱應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力 61
2.2.7 化學(xué)應(yīng)力、物理應(yīng)力、誘導(dǎo)應(yīng)力和生長應(yīng)力 68
2.3 應(yīng)力的工程性 69
2.3.1 拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、擠壓應(yīng)力、承載應(yīng)力、支承應(yīng)力和成偶?jí)簯?yīng)力 69
2.3.2 相變應(yīng)力、收縮應(yīng)力、拘束應(yīng)力、約束應(yīng)力、回?zé)釕?yīng)力、鑄造應(yīng)力和干涉應(yīng)力 75
2.3.3 裝配應(yīng)力、安裝應(yīng)力、控制應(yīng)力和目標(biāo)應(yīng)力 76
2.3.4 公稱應(yīng)力、公稱應(yīng)力幅、正常應(yīng)力、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力和規(guī)范應(yīng)力 78
2.3.5 屈服應(yīng)力和抗拉應(yīng)力 81
2.3.6 伸長應(yīng)力、比例伸長應(yīng)力、規(guī)定總伸長應(yīng)力、規(guī)定殘余伸長應(yīng)力、規(guī)定非比例伸長應(yīng)力和定伸應(yīng)力 82
2.3.7 計(jì)算應(yīng)力、設(shè)計(jì)應(yīng)力、設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度和公稱設(shè)計(jì)應(yīng)力 83
2.3.8 試驗(yàn)應(yīng)力、預(yù)測(cè)應(yīng)力和凍結(jié)應(yīng)力 84
2.3.9 操作應(yīng)力、運(yùn)行應(yīng)力、工作應(yīng)力和介質(zhì)應(yīng)力 85
2.3.10 強(qiáng)化應(yīng)力、剛化應(yīng)力和應(yīng)力硬化 85
2.3.11 預(yù)應(yīng)力、溫預(yù)應(yīng)力、套合應(yīng)力和縮合應(yīng)力 86
2.3.12 環(huán)境應(yīng)力、加速應(yīng)力、正常應(yīng)力和實(shí)際應(yīng)力 90
2.3.13 中性應(yīng)力、土體應(yīng)力、地應(yīng)力和混凝土應(yīng)力 90
2.4 應(yīng)力的安全性 91
2.4.1 外加應(yīng)力、安全應(yīng)力和危險(xiǎn)應(yīng)力 91
2.4.2 許用應(yīng)力、基本許用應(yīng)力、許用切應(yīng)力、許用臨界壓應(yīng)力、臨界許用壓應(yīng)力、許用彎曲應(yīng)力、臨界壓縮應(yīng)力和許用薄膜應(yīng)力 92
2.4.3 材料許用應(yīng)力、結(jié)構(gòu)許用應(yīng)力、熱應(yīng)力的許用應(yīng)力和組合許用應(yīng)力 95
2.4.4 彈性許用應(yīng)力、塑性許用應(yīng)力、蠕變?cè)S用應(yīng)力和斷裂許用應(yīng)力 98
2.4.5 設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度、許用應(yīng)力強(qiáng)度、組合許用應(yīng)力強(qiáng)度和許用設(shè)計(jì)應(yīng)力 99
2.4.6 極限應(yīng)力、單位應(yīng)力、極限單位應(yīng)力、臨界應(yīng)力、開裂應(yīng)力、門檻應(yīng)力和臨界應(yīng)力強(qiáng)度 102
2.4.7 屈曲應(yīng)力 105
2.4.8 失效應(yīng)力、失穩(wěn)應(yīng)力、垮塌應(yīng)力、斷裂應(yīng)力、破壞應(yīng)力和爆破應(yīng)力 107
2.4.9 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)力分類 109
2.4.10 自限應(yīng)力和補(bǔ)償應(yīng)力 114
參考文獻(xiàn) 114
第3章 表觀特性的應(yīng)力概念 122
3.1 應(yīng)力的分布性 123
3.1.1 整體應(yīng)力和局部應(yīng)力 123
3.1.2 均勻應(yīng)力、均化應(yīng)力、梯度應(yīng)力和應(yīng)力修勻 124
3.1.3 分散應(yīng)力、應(yīng)力集中、不連續(xù)應(yīng)力和偏心應(yīng)力 125
3.1.4 點(diǎn)應(yīng)力、面應(yīng)力、截面平均應(yīng)力、高斯點(diǎn)應(yīng)力、節(jié)點(diǎn)應(yīng)力和單元應(yīng)力 129
3.1.5 基本應(yīng)力、基準(zhǔn)應(yīng)力和無量綱應(yīng)力 134
3.1.6 遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)力、近場(chǎng)應(yīng)力、近源應(yīng)力、遠(yuǎn)源應(yīng)力、根部應(yīng)力、邊緣應(yīng)力、一步應(yīng)力和兩步應(yīng)力 137
3.1.7 邊界應(yīng)力、非自由邊界應(yīng)力和自由邊界應(yīng)力 139
3.1.8 有限元應(yīng)力(皮奧拉-基爾霍夫應(yīng)力、任意點(diǎn)應(yīng)力、切面應(yīng)力、相對(duì)應(yīng)力、膜面應(yīng)力) 140
3.1.9 解析解應(yīng)力與檢測(cè)應(yīng)力 142
3.2 應(yīng)力的方位性 142
3.2.1 周向應(yīng)力、靜壓應(yīng)力、圓周應(yīng)力、切向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)力和橫向應(yīng)力 142
3.2.2 軸向應(yīng)力、經(jīng)向應(yīng)力、縱向應(yīng)力和緯向應(yīng)力 145
3.2.3 內(nèi)壁應(yīng)力、外壁應(yīng)力、表面應(yīng)力和徑向應(yīng)力 146
3.2.4 多向應(yīng)力、多軸應(yīng)力、單軸應(yīng)力、雙軸應(yīng)力、軸對(duì)稱應(yīng)力、雙軸應(yīng)力比和三軸應(yīng)力度 147
3.2.5 應(yīng)力線、應(yīng)力曲面、應(yīng)力云圖、應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)力橢球和應(yīng)力橢圓 150
3.2.6 T應(yīng)力、廣義T應(yīng)力和垂直應(yīng)力 156
3.3 應(yīng)力的組合性 157
3.3.1 單向應(yīng)力、組合應(yīng)力、綜合應(yīng)力、總應(yīng)力和應(yīng)力總值 157
3.3.2 分部應(yīng)力、疊加應(yīng)力和要素應(yīng)力 159
3.3.3 應(yīng)力張量、應(yīng)力矢量、球應(yīng)力、偏應(yīng)力和背應(yīng)力 160
3.3.4 應(yīng)力分量和應(yīng)力不變量 163
3.4 應(yīng)力的狀態(tài)性 165
3.4.1 應(yīng)力狀態(tài)和復(fù)雜應(yīng)力 165
3.4.2 位移應(yīng)力、持續(xù)應(yīng)力、形變應(yīng)力、膨脹應(yīng)力、管道應(yīng)力和管系應(yīng)力 165
3.4.3 穩(wěn)定應(yīng)力、變化應(yīng)力、波動(dòng)應(yīng)力、穩(wěn)態(tài)應(yīng)力、瞬態(tài)應(yīng)力、固定應(yīng)力、平衡應(yīng)力和自平衡應(yīng)力 167
3.4.4 靜應(yīng)力和動(dòng)應(yīng)力 169
3.4.5 平臺(tái)應(yīng)力和動(dòng)態(tài)應(yīng)力 170
3.4.6 奇異應(yīng)力和應(yīng)力奇異 171
3.4.7 滿應(yīng)力、飽和應(yīng)力、過載應(yīng)力和超應(yīng)力 171
3.4.8 高應(yīng)力和低應(yīng)力 172
3.4.9 蠕變應(yīng)力、有效蠕變應(yīng)力、松弛應(yīng)力、等效蠕變應(yīng)力和單軸蠕變?cè)囼?yàn)應(yīng)力 173
參考文獻(xiàn) 176
第4章 量化特性的應(yīng)力概念 183
4.1 相當(dāng)應(yīng)力主題 184
4.1.1 相當(dāng)應(yīng)力和當(dāng)量應(yīng)力 185
4.1.2 當(dāng)量載荷的應(yīng)力、當(dāng)量主應(yīng)力、當(dāng)量名義應(yīng)力和折算應(yīng)力 187
4.1.3 有效應(yīng)力、表觀應(yīng)力和凈應(yīng)力 190
4.1.4 塑性等效應(yīng)力、等效應(yīng)力、等時(shí)應(yīng)力、等應(yīng)力和等效力 192
4.1.5 當(dāng)量結(jié)構(gòu)應(yīng)力 195
4.1.6 當(dāng)量線性應(yīng)力、線性化應(yīng)力、線性應(yīng)力和非線性應(yīng)力 196
4.1.7 應(yīng)力的轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)化 198
4.2 應(yīng)力強(qiáng)度主題 206
4.2.1 強(qiáng)度理論及其應(yīng)力 206
4.2.2 應(yīng)力組合及其強(qiáng)度極限值 207
4.2.3 屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度 208
4.2.4 應(yīng)力系數(shù)、應(yīng)力參數(shù)、應(yīng)力指數(shù)、應(yīng)力因數(shù)和應(yīng)力常數(shù) 210
4.3 疲勞分析主題 214
4.3.1 疲勞應(yīng)力、擾動(dòng)應(yīng)力和疲勞強(qiáng)度 214
4.3.2 平均應(yīng)力、脈動(dòng)應(yīng)力和谷值應(yīng)力 218
4.3.3 應(yīng)力類型和應(yīng)力參量 221
4.3.4 虛擬應(yīng)力、虛擬應(yīng)力幅、虛擬臨界應(yīng)力、虛假應(yīng)力和虛應(yīng)力 222
4.3.5 對(duì)比應(yīng)力、約化應(yīng)力和歸一化應(yīng)力 224
4.3.6 交變應(yīng)力、重復(fù)應(yīng)力、反復(fù)應(yīng)力、完全反向應(yīng)力、當(dāng)量交變應(yīng)力和反向應(yīng)力 225
4.3.7 核應(yīng)力、變形可能應(yīng)力和靜力可能應(yīng)力 226
4.3.8 應(yīng)力比 228
4.4 名義應(yīng)力主題 231
4.4.1 名義應(yīng)力、彈性名義應(yīng)力和彈性計(jì)算應(yīng)力 231
4.4.2 名義應(yīng)力幅 232
4.4.3 真應(yīng)力和偽應(yīng)力 233
4.4.4 特殊應(yīng)力、特征應(yīng)力、表征應(yīng)力、代表應(yīng)力和修正應(yīng)力 235
4.5 殘余應(yīng)力主題 236
4.5.1 殘余應(yīng)力 237
4.5.2 宏觀應(yīng)力和微觀應(yīng)力 239
4.5.3 偶應(yīng)力、斜截面應(yīng)力和拉格朗日應(yīng)力 241
4.6 參考應(yīng)力主題 244
4.6.1 參考應(yīng)力 244
4.6.2 流變應(yīng)力、局部流變應(yīng)力和動(dòng)態(tài)屈服應(yīng)力 248
4.6.3 靜態(tài)流動(dòng)應(yīng)力和動(dòng)態(tài)流動(dòng)應(yīng)力 252
4.6.4 外加應(yīng)力、加載應(yīng)力和閾值應(yīng)力 254
4.6.5 初應(yīng)力和初始應(yīng)力 254
4.6.6 附加應(yīng)力、雷諾應(yīng)力、黏性應(yīng)力 254
4.6.7 主要應(yīng)力和次要應(yīng)力 256
4.6.8 廣義應(yīng)力、二維應(yīng)力和三維應(yīng)力 257
4.7 概念發(fā)展主題 259
4.7.1 綜合分析主題 259
4.7.2 屈服理論的發(fā)展及應(yīng)力新概念 259
4.7.3 應(yīng)力概念及詞匯的發(fā)展 264
參考文獻(xiàn) 266
第5章 結(jié)構(gòu)特性的應(yīng)力概念 275
5.1 典型情況的應(yīng)力分類 276
5.1.1 常見典型結(jié)構(gòu)及典型載荷的應(yīng)力 276
5.1.2 典型應(yīng)力分類表及特殊結(jié)構(gòu)應(yīng)力的解讀 282
5.1.3 典型結(jié)構(gòu)應(yīng)力許可值 286
5.2 復(fù)合結(jié)構(gòu)的特殊應(yīng)力 288
5.2.1 焊接襯里筒體的特殊應(yīng)力 289
5.2.2 多層復(fù)合筒體的特殊應(yīng)力 290
5.2.3 材料復(fù)合結(jié)構(gòu)的特殊應(yīng)力 292
5.2.4 結(jié)構(gòu)組合的特殊應(yīng)力 295
5.2.5 異形容器的應(yīng)力 297
5.3 結(jié)構(gòu)成形的特殊應(yīng)力 298
5.3.1 殼體成形的特殊應(yīng)力 298
5.3.2 殼體表層的特殊應(yīng)力 301
5.3.3 管件成形的特殊應(yīng)力 302
5.4 常見結(jié)構(gòu)非典型熱應(yīng)力 309
5.4.1 換熱器的特殊熱應(yīng)力 309
5.4.2 反應(yīng)器的特殊熱應(yīng)力 312
5.4.3 鍋爐系統(tǒng)的特殊熱應(yīng)力 316
5.4.4 板殼的特殊熱應(yīng)力 319
5.5 一次結(jié)構(gòu)與二次結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力 320
5.5.1 基于一次結(jié)構(gòu)法的撓性管板強(qiáng)度計(jì)算 321
5.5.2 一次結(jié)構(gòu)法案例分析思路 323
5.5.3 內(nèi)壓作用下的一次應(yīng)力計(jì)算及校核 325
5.5.4 內(nèi)壓作用下的二次應(yīng)力計(jì)算及校核 328
5.5.5 計(jì)算及分析方法小結(jié) 331
參考文獻(xiàn) 334
第6章 關(guān)于安全系數(shù)的認(rèn)識(shí) 339
6.1 壓力容器設(shè)計(jì)與安全系數(shù) 339
6.1.1 壓力容器應(yīng)力分析設(shè)計(jì)法和規(guī)則設(shè)計(jì)法的比較 339
6.1.2 安全系數(shù)的影響因素 341
6.2 安全系數(shù)的定義 342
6.2.1 安全系數(shù)的范疇及定義方法 342
6.2.2 各種工程系數(shù)與安全系數(shù) 343
6.3 安全系數(shù)的依據(jù) 346
6.3.1 壓力容器安全系數(shù) 347
6.3.2 機(jī)械設(shè)計(jì)安全系數(shù) 349
6.4 對(duì)安全系數(shù)作用的正確認(rèn)識(shí) 349
6.4.1 安全系數(shù)的作用 350
6.4.2 對(duì)安全系數(shù)存在問題的認(rèn)識(shí) 351
6.5 安全評(píng)價(jià)理論和方法的發(fā)展 354
6.5.1 國際上的研究 354
6.5.2 安全理論的發(fā)展 355
參考文獻(xiàn) 358
第7章 安全系數(shù)的分類 360
7.1