压力容器分析设计——理论和释义

第1章 绪论 1.1 历史回顾 1.2 规则设计与分析设计 1.2.1 规则设计 1.2.2 分析设计 1.2.3 独立和互补关系 1.3 分析设计的两个发展阶段 参考文献 第2章 弹性力学 2.1 应力和应力张量 2.1.1 应力 2.1.2 应力张量 2.1.3 任意截面上的应力 2.1.4 若干重要公式 2.2 位移和应变 2.2.1 位移 2.2.2 应变-位移公式 2.2.3 应变张量 2.3 弹性力学基本方程和一般原理 2.3.1 弹性力学的基本方程 2.3.2 边界条件和界面条件 2.3.3 弹性力学一般原理 2.4 弹性板壳理论 2.4.1 概述 2.4.2 薄板弯曲理论 2.4.3 回转壳的薄膜理论 2.4.4 圆柱壳的轴对称有矩理论 参考文献 第3章 塑性力学 3.1 弹塑性分析概述 3.2 塑性本构模型 3.2.1 单向应力-应变关系 3.2.2 塑性力学的重要准则和法则 3.2.3 弹塑性本构关系 3.3 梁的弹塑性解 3.3.1 承弯梁 3.3.2 拉-弯梁 3.4 圆筒的弹塑性解 3.4.1 薄壁圆简和回转壳 3.4.2 厚壁圆筒 3.5 伯吕(Bree)图 3.5.1 一维简化模型 3.5.2 理想塑性材料的解析解 3.5.3 小结和应用 3.6 极限平衡理论 3.6.1 基本概念和定理 3.6.2 简支圆板 3.6.3 回转壳 参考文献 第4章 有限元法 4.1 有限元法概论 4.1.1 离散化 4.1.2 形函数 4.1.3 公式化 4.1.4 解方程 4.1.5 收敛性 4.2 变分原理和加权残量法 4.2.1 弹性力学的能量原理 4.2.2 加权残量法 4.3 有限元法的实践 4.3.1 有限元计算条件及流程 4.3.2 前处理 4.3.3 求解 4.3.4 后处理 4.3.5 结果评估 参考文献 第5章 失效模式 5.1 概述 5.2 一次加载失效模式 5.2.1 塑性垮塌 5.2.2 局部失效 5.2.3 屈曲 5.3 循环加载失效模式 5.3.1 安定 5.3.2 损伤累积—疲劳和棘轮 5.3.3 终失效 5.4 伯吕图 参考文献 第6章 应力分类法 6.1 应力分类法概述 6.1.1 简介 6.1.2 核心思想和基本假设 6.1.3 理论基础 6.1.4 适用范围 6.1.5 保守性 6.1.6 实施环节 6.2 五类应力 6.3 应力分类 6.3.1 引起应力的外因和内因 6.3.2 应力分类的 判据 6.3.3 应力分类的第二判据 6.3.4 应力云纹图 6.4 应力线性化 6.4.1 基本原理 6.4.2 应力分类 6.4.3 应力分类线的选择 6.4.4 实施步骤 6.4.5 精度 6.4.6 若干讨论 6.5 一次结构法 6.5.1 基本思想 6.5.2 一次结构的构造 6.5.3 一次结构评定法 6.5.4 一次结构法的编程 6.5.5 一次结构法的应用 6.6 应力分类实例分析 6.6.1 应力分类法的总体思路 6.6.2 筒体开孔接管 6.6.3 对称约束 6.6.4 热胀应力和弹性跟随 6.7 应力评定 6.7.1 许用设计应力 6.7.2 各类应力的许用极限 参考文献 第7章 垮塌、局部失效和屈曲 7.1 塑性垮塌失效概述 7.2 极限分析和垮塌分析 7.2.1 概述 7.2.2 弹塑性有限元分析 7.2.3 非线性迭代算法 7.2.4 极限载荷和垮塌载荷的计算 7.2.5 极限载荷和垮塌载荷的试验测定 7.3 塑性垮塌设计准则 7.3.1 美国ASME规范 7.3.2 欧盟EN标准 7.3.3 二元准则 7.4 局部失效 7.4.1 弹性应力分析 7.4.2 弹塑性分析 7.5 屈曲失效 7.5.1 屈曲分析 7.5.2 屈曲评定 参考文献 第8章 安定和棘轮 8.1 安定和棘轮概述 8.2 安定和棘轮评定——弹性分析 8.2.1 安定准则 8.2.2 棘轮准则 8.2.3 三维棘轮边界 8.2.4 三维棘轮边界的简化 8.3 安定和棘轮评定——弹塑性分析 8.3.1 安定准则 8.3.2 棘轮准则 8.3.3 弹-塑性分析实例 8.4 直接法 8.4.1 基于线性匹配法的安定与棘轮分析 8.4.2 直接法算例——圆柱壳径向接管结构 8.4.3 讨论 参考文献 第9章 疲劳 9.1 疲劳失效概述 9.2 循环载荷 9.2.1 载荷历史和直方图 9.2.2 循环计数方法 9.3 设计疲劳曲线 9.3.1 S-N曲线 9.3.2 平均应力修正 9.4 弹性应力分析的疲劳评定 9.4.1 有效交变总当量应力 9.4.2 弹性疲劳评定 9.5 弹塑性分析的疲劳评定 9.5.1 循环应力-应变曲线 9.5.2 弹塑性有限元分析 9.5.3 有效当量应变范围 9.5.4 弹塑性疲劳评定 9.6 焊接件的疲劳评定 9.6.1 网格不敏感的结构应力 9.6.2 Neuber法则 9.6.3 等效结构应力参数 9.6.4 主S-N曲线 9.6.