ASME第八卷第2分篇：弹性管嘴综合分析（2007年以前版本） - CAESAR II - 帮助

解决局部许用应力问题,需要结构材料的持久曲线和完整的设计压力/温度荷载信息。在下列情况下，需仔细查阅规范，再进行局部应力分析：

• 达到弹性使用极限

• 管嘴/容器连接设计中存在非常规现象

本章节所引用的材料Sm表和碳钢持续曲线仅供示意。 用户设计中应直接采用规范中的值。

应满足三个评判标准后，才能认为管嘴荷载引起的容器壁应力在许用范围内。这三个评判标准概括如下：

Pm < kSmh

Pm + Pl + Pb< 1.5kSmh

Pm + Pl + Pb + Q < 3Smavg

式中，Pm、Pl、Pb和Q分别表示一次总体薄膜应力、一次局部薄膜应力、一次局部弯曲应力及二次应力合应力（薄膜应力加弯曲应力）；k、Smh和Smavg分别表示荷载组合系数、热态材料许用应力强度和平均材料应力强度（Smh + Smc）/2。

第八卷第2分篇的管嘴附近应力分类中定义，将外荷载力矩或内压引起的在管嘴或开孔附近容器壁处的弯曲应力归入二次应力Q，无论引起该应力的是持续荷载还是热膨胀荷载。这一定义使得Pb不存在，并导致更细分类如下：

• Pm——一次总体薄膜应力（主要由内压引起）

• Pl——一次局部薄膜应力，可能包括：

  • 内压引起的薄膜应力

  • 施加的持续力和力矩引起的局部薄膜应力

• Q——二次应力，可能包括：

  • 内压引起的弯曲应力

  • 施加的持续荷载引起的弯曲应力

  • 施加的热膨胀荷载引起的薄膜应力

  • 施加的热膨胀荷载引起的弯曲应力

上述分类界定的应力均包含三个部分：两个法向应力分量和一个剪切应力分量。 利用以下规则进行应力组合：

1. 计算三类应力即 Pm、Pl和Q的法向分量和剪切分量。

2. 将Pm计算得到的应力强度，与kSmh进行比较。

3. 将Pm和Pl计算得到的单个法向和剪切应力分量加和；计算得到的合应力强度与1.5kSmh进行比较。

4. 将Pm、Pl和Q计算得到的单个法向和剪切应力分量加和；计算得到的合应力强度与3Smavg进行比较。

5. 若同时存在偶然荷载和持续荷载，将 k取为1.2 重复上述过程。

这些标准详见2004版ASME第八卷第2分篇附件4的图4-130.1及相关文本。 注意，一次弯曲应力Pb不适用于壳应力评价，因此不体现在第八章第2节的要求中。以此类推，峰值应力极限表示为：

Pl + Pb + Q + F < Sa

根据5-100节的明确规定，若满足AD-160节的弹性极限标准，则不需要满足上式要求。5-100节的规定引述如下：

“如果容器的指定操作情况满足AD-160的所有条件，则无需执行循环操作分析，因符合本节的材料、设计、制造、检测和检验要求，可假设满足4-135所述的峰值应力极限。”