沈石华

（宁夏化工设计研究院〈有限公司〉，宁夏银川750002）

0 引言

压力管道上开孔和接管是压力管道中最典型的结构，这种结构结构从力学模型上是一种圆柱壳开孔接管结构，这种结构广泛存在于现代石油化工、能源和核工业生产中，随着现代工业生产规模与生产装置的日益大型化，圆柱壳开孔也逐渐向大开孔方向发展。

1 应力分类

1.1 应力分类原则

1）产生应力的原因

应力是由各种机械载荷，如介质压力、容器、附件及材料的自重、风载荷、雪载荷或地震载荷等引起的，还是由温差载荷，如同一元件不同部位的温度差，厚壁容器壁厚各点的温度差等引起的。

2）导出应力的方法

压力容器设计的力学基础主要是板壳理论与壳体理论。而壳体理论又分为不考虑边缘效应的无力矩理论和考虑边缘效应的有力矩理论，后者主要用于边缘应力的求解。 两个相互连接的零件当存在几何结构不连续时，在介质压力作用下会引起两类不同性质的应力，一类是，由介质压力和零件应力之间相平衡的关系导出的应力，如圆筒或锥壳上的环向应力与轴向应力：另一类，是由两连接件的边缘连接处在介质压力作用下总变形的协调关系导出的边缘应力。

3）应力存在的区域

应力存在于容器的总体区域，还是局部区域。

4）应力的性质

沿容器壁厚方向是均匀的或是非均匀分布的拉、压应力，还是沿壁厚方一向成线性或非线性分布的，两表面应力最大、方向相反、中间面或靠近中间面处为中性面的弯曲应力。……