一、计算步骤

本节许用轴向压缩应力计算方法适用于设计温度低于材料蠕变温度，且满足的圆筒。

1、理想弹性圆筒轴向压缩临界应力

按公式(3)计算σ_cr。

……(3)

式中：

σ_cr——理想弹性圆筒轴向压缩临界应力，单位为兆帕(MPa)；

ν——材料的泊松比；

E^t——材料在设计温度下的弹性模量，单位为兆帕(MPa)；

δ_e——圆筒或球壳的有效厚度，单位为毫米(mm)；

R_o——圆筒的外半径，单位为毫米(mm)。

2、材料塑性影响系数

按公式(4)计算β。

……(4)

式中：

β——材料的塑性影响系数；

R_eL^t——材料在设计温度下的屈服强度，单位为兆帕(MPa)；

σ_cr——理想弹性圆筒轴向压缩临界应力，单位为兆帕(MPa)。

3、结构特征参数

按公式(5)～公式(7)分别计算ω、ω_E和ω_P。

……(5)

式中：

ω——圆筒的结构特征参数；

L——圆筒的长度，单位为毫米(mm)；

R_o——圆筒的外半径，单位为毫米(mm)；

δ_e——圆筒或球壳的有效厚度，单位为毫米(mm)。

……(6)

式中：

ω_E——圆筒第二类、第三类屈曲的分界点；

L——圆筒的长度，单位为毫米(mm)；

E^t——材料在设计温度下的弹性模量，单位为兆帕(MPa)；

R_o——圆筒的外半径，单位为毫米(mm)；

R_eL^t——材料在设计温度下的屈服强度，单位为兆帕(MPa)；

材料的泊松比。

……(7)

式中：

ω_P——圆筒第一类、第二类屈曲的分界点；

L——圆筒的长度，单位为毫米(mm)；

E^t——材料在设计温度下的弹性模量，单位为兆帕(MPa)；

R_o——圆筒的外半径，单位为毫米(mm)；

R_eL^t——材料在设计温度下的屈服强度，单位为兆帕(MPa)；

ν——材料的泊松比。

4、理想圆筒轴向压缩临界应力

按如下方法确定理想圆筒轴向压缩临界应力σ_acr

a) 对β≤0.2的圆筒

按公式(8)计算σ_acr：

……(8)

式中：

σ_acr——理想圆筒轴向压缩临界应力，单位为兆帕(MPa)；

R_eL^t——材料在设计温度下的屈服强度，单位为兆帕(MPa)。

b) 对0.2＜β≤1.2的圆筒

按公式(9)计算σ：

……(9)

式中：

σ_acr——理想圆筒轴向压缩临界应力，单位为兆帕(MPa)；

σ_cr——理想弹性圆筒轴向压缩临界应力，单位为兆帕(MPa)；

β——材料的塑性影响系数。

c) 对β＞1.2的圆筒

按公式(10)计算σ_acr：

……(10)

式中：

σ_acr——理想圆筒轴向压缩临界应力，单位为兆帕(MPa)；

σ_cr——理想弹性圆筒轴向压缩临界应力，单位为兆帕(MPa)；

e——自然常数，取2.718；

ω——圆筒的结构特征参数。

5、圆筒轴向压缩临界应力折减因子

按如下方法确定圆筒轴向压缩临界应力折减因子ρ。

a) 对ω≤ω_p的圆筒

按公式(11)计算轴向压缩临界应力折减因子ρ：

ρ=0.9……(11)

b) 对ω_p＜ω≤ω_E的圆筒

按公式(12)计算ρ：

……(12)

式中：

ρ——圆筒轴向压缩临界应力折减因子；

ω_E——圆筒第二类、第三类屈曲的分界点；

ω——圆筒的结构特征参数；

ω_p——圆筒第一类、第二类屈曲的分界点。

c) 对ω＞ω_E的圆筒

按公式(13)计算ρ：

……(13)

式中：

ρ——圆筒轴向压缩临界应力折减因子；

e——自然常数，取2.718；

ω——圆筒的结构特征参数。

6、圆筒许用轴向压缩应力

按公式(14)计算确定圆筒许用轴向压缩应力值：

……(14)

式中：

[σ]_cr^t——设计温度下圆筒许用轴向压缩应力，单位为兆帕(MPa)；

σ_acr——理想圆筒轴向压缩临界应力，单位为兆帕(MPa)；

ρ——圆筒轴向压缩临界应力折减因子；

n_ab——安全系数，取2.0。

圆筒许用轴向压缩应力取[σ]_cr^t，且不应大于[σ]^t。

二、计算程序

1、免费使用

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