屈服应力准则 - CAESAR II - 帮助

指定软件所用的最大应力计算方法。CAESAR II 可以根据 von Mises 理论或最大剪应力理论计算最大应力（非规范应力）。

规范应力指用规范中提供的方程计算的应力。规范应力详情参见 CAESAR II 快速参考指南。

CAESAR II 生成的“应力详细列表”输出报告中包含表示横截面上最大的应力状态的值，此值是根据指定的屈服准则理论计算的。

CAESAR II 计算沿垂直于弯曲平面的轴上四个点（外壁顶部、内壁顶部，内壁底部，外壁底部）的应力，并在应力报告中包括最大值。每种屈服准则所用的方程如下所示。如采用 von Mises 理论，则软件计算的是八面体剪应力，与 von Mises 应力相差一个常数因子。

对于规范 B31.4、B31.4 第 IX 章、B31.4 第 XI 章、B31.8、B31.8 第 VIII 章和 DNV，该设置控制软件计算等效应力所用的方程。对于上述规范，软件用相关规范规定的方程确定“应力详细列表”输出报告的屈服应力准则。

应力公式

CAESAR II 用管道横截面上四个计算点输出最大应力，如下图所示。

这四个点由垂直于作用在管道上的弯矩的一条直线确定（图中红线所示）。第 1 点和第 4 点位于管道外表面，其径向应力为零。第 1 点处于弯曲的受拉状态，第 4 点处于弯曲的受压状态。第 2 点和第 3 点位于管道内表面，其径向应力为受压（负值）。

用合适的公式计算各个位置的纵向应力（Sl）、环向应力（Sh）、径向应力（Sr）和剪切应力（St）。

表中公式假设这是带 Lamé 环向应力的 B31.3 类型的应力方程。

这些应力转换成主应力 S1、S2 和 S3。下面是表示四个位置点的典型计算图。

用纵向应力（Sl）、环向应力（Sh）和剪切应力（St）确定主应力 —— 在图中设为红线。主应力指红色圆圈与法向应力轴的交点（剪切应力等于零）。在同一轴上放置径向应力（Sr）（剪切应力为零）。最大的交点是 S1，最小的交点是 S3。

等效应力、八面体剪应力、von Mises 应力：

在上式中代入 S1、S2 和 S3 的值，确定各个位置的八面体剪应力CAESAR II 输出四个值中的最大值。

3D 最大剪应力强度 (S.I.)：

S.I. = S1-S3

当将 CAESAR II 配置设为输出 3D 最大剪应力强度时，软件输出最大的应力强度（S1-S3）。