厉晓英，闫龙龙

（1.山东豪迈化工技术有限公司，山东青岛 266031；2.环球石墨烯（青岛）有限公司，山东青岛 266111）

压力容器承受压缩载荷或其他可导致失稳的载荷时，非常容易发生屈曲失效。所谓屈曲是指受一定荷载作用的结构处于稳定的平衡状态，当荷载达到某一值时，若增加一个微小增量，则结构的平衡位形发生很大变化，结构由原平衡状态经过不稳定的平衡状态而达到一个新的稳定的平衡状态，相应的荷载称为屈曲荷载或临界荷载[1]。对于外压圆筒结构的失效模式从理论上有两种：强度不足引起的失效，稳定性不足引起的失效[2]。结构的稳定性与载荷大小、几何尺寸、材料性质以及约束情况等因素有关，但做稳定性分析时通常以载荷的大小作为衡量稳定性的一种判据。因此，确定临界载荷就十分重要，若知道临界压力，在设计时便可以设法使设计压力避开临界压力，防止容器失稳[2]。

ASME Ⅷ-2 卷《压力容器的另一建造规则》[3]中规定了三种方法，来避免在所作用的设计载荷处于压缩应力场时元件的失稳。类型1：求解线弹性应力分析（不考虑几何非线性）确定元件中的预应力来完成分叉屈曲分析；类型2：求解中考虑几何非线性的弹塑性应力分析确定元件的预应力来完成分叉屈曲分析；类型3：按照规范5.2.4 节（弹-塑性应力分析）来完成垮塌分析，且在几何模型中明确考虑缺陷。在工程上，大型外压容器的屈曲计算往往多采用理论或有限元分析方法[4]。……