不锈钢弯管基于静强度的最佳超应变分析

 应用第三强度理论可以得到在工作内压作用下不锈钢弯管内侧 C、D两点的相当应力（ag)c和（σg)D.采用自增强处理后，在不锈钢弯管内侧（CD线上）由于C点的残余应力为压应力，而D点的残余应力为拉应力，残余应力与工作应力的叠加会改变相当应力，所以，C点和D点均有可能成为危险部位，最佳的超应变应该是使C点和D点有相等的静强度，即：

式中：（σa)c和（od)p分别为自增强处理后在工作压力下C、D两点的相当应力，（o/B).和（oB).分别为弯管内侧C、D两点的周向残余应力（见表3-2)。

  在工作载荷为 300 MPa的作用下，根据弹性计算的结果，由第三强度理论可得C、D两点的相当应力分别为（σ)c=707 MPa,(σ8).=160.1MPa,带入（3-3)式可以得到在各种自增强载荷处理后，工作压力为300 MPa时的相当应力。计算结果见表3-5。

 从表3-5和图3-7通过计算得到工作载荷为300 MPa时的最佳自增强载荷为620 MPa。

上面的分析中取超应变处理所形成的实际残余应力，没有考虑残余应力的松弛，而实际上残余应力的松弛是客观存在的，所以在实际工程中进行自增强处理时要考虑残余应力的松弛，而残余应力的松弛规律的研究成果是很有限的，在工程中最常用的通常是假定残余应力按照一定的比例松弛最终达到稳定，这里假定残余应力的稳定值为50%.按照上面的计算方法计算残余应力有松弛的情况的不锈钢弯管最佳超应变压力，计算结果见表3-6。

经计算得到不锈钢弯管最佳超应变压力为770 MPa.从上面的分析可以看出确定最佳超应变压力时，考虑残余应力的松弛比未考虑时要高。这主要是由于残余应力的松弛使得有效的残余应力降低，从而使得危险点的等效应力降低幅度减小。