ASME 第三卷 应力分析术语（一）

    本号一直以来对ASME VIII-2有研究，并于2022年11月开发第一套压力容器分析设计课程10小时，2023年7月开发第二套压力容器分析设计课程28小时。受到了行业工程师的热烈欢迎！

    因为这个缘故，核电工业相关单位联系我们，希望我们帮助他们加深对ASME III的理解。ASME III主要是针对核级设备，而ASME VIII主要是针对非核级设备。

    根据本号的认知，ASME III和ASME VIII肯定是有所差别的，或者说ASME III肯定更加严谨和保守的。但它们的绝不部分内容是想通的，在熟悉ASME VIII的基础上去研究ASME III，倚马可待，小菜一碟。

   ASME III 的NB-3200为分析设计，本文的主要内容为翻译应力分析术语。

    应力强度：为两倍的最大切应力，等于最大主应力减去最小主应力。对于主应力的定义，拉应力为正数，压应力为负数。

    总体结构不连续：是指影响整个壁厚的应力或应变分布的几何或材料的不连续。总体结构不连续的例子包括封头壳体连接、法兰壳体连接、接管以及不同直径或厚度的壳体之间连接。

    局部结构不连续：是指影响小部分壁厚的应力或应变分布的几何或材料不连续。与局部不连续相关的应力分布只会引起非常局部的变形或应变，对壳型不连续性变形没有显著影响。例如小半径圆角、小附件和部分熔透焊缝。

    法向应力(正应力)：是垂直于参考平面的应力分量。也被称为直接应力。通常，法向应力在壁厚上的分布并不均匀，因此被认为有两个分量，一个是均匀分布，等于壁厚上的平均应力，另一个与该平均值不同。

    切应力(剪切应力)：是平行于参考平面的应力分量。

    薄膜应力：是法向应力的分量，沿壁厚均匀分布，等于壁厚上的平均应力。

    弯曲应力：是法向应力的分量，沿壁厚线性或非线性变化。

    一次应力：是指为满足内外力和内外力矩平衡所必需的由外载荷引起的法向应力或剪切应力。一次应力的基本特征是不具自限性。明显超过屈服强度的一次应力将导致结构失效，或至少导致总体变形。一次薄膜应力分为总体应力和局部应力。一次总体薄膜应力在结构中均匀分布，不会因屈服而发生荷载再分配。一次应力的例子有：

    （a）由内压或分布载荷引起的圆柱壳或球壳中的总体薄膜应力；

    （b）由压力引起的平盖中心部分的弯曲应力；

    二次应力：是指由变形不协调引起的法向应力或剪切应力。二次应力的基本特征是具有自限性。局部屈服或轻微变形可以消除变形不协调，所以二次应力的单次作用不会导致结构失效。二次应力的例子有：

    （a）总体温度应力；

    （b）总体结构不连续的弯曲应力；

    局部一次薄膜应力：是指由压力或其他机械载荷引起并与不连续性相关的薄膜应力，如果不受限制，结构将产生过度变形。保守要求将这种应力归类为局部一次薄膜应力，即使它具有二次应力的一些特征。

    峰值应力：是指由于局部不连续或局部热应力（包括应力集中的影响，如果有的话）而增加到一次应力和二次应力的应力增量。峰值应力的基本特征是，它不会引起任何明显的变形，仅作为疲劳裂纹或脆性断裂的可能来源。如果应力不能引起明显的变形，即使非高度局部化，也可属于峰值应力。应力的例子有：

    （a）碳钢部件的奥氏体钢覆层中的热应力；

    （b）某些可能导致疲劳但不导致变形的热应力；

    （c）局部结构不连续处的应力；

    （d）由热冲击产生的表面应力