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各向异性承压结构应力分析的方法综述

1.引言

石油化工、轻工、电厂、化学化工、机械厂等大型设备厂的工业生产中都广泛使用压力容器，由于各种工艺和结构上的要求，常常需要对其承压结构进行应力分析。近几十年来，承压结构容器在各行各业得到了较多的应用，尤其是在石化工业已得到了广泛的应用。长期以来，由于我们国家的科研水平的局限性，需要时往往参考美ASTM，以及关压力容器的标准[1]。

2.研究背景及其意义

随着现代工业的迅速发展,各向异性承压结构的应力分析广泛应用于核能、电力工程、化学和石油化工等。受压时,由于容器壁被削弱且结构的连续性遭到破坏,接触面将产生明显的应力集中,因此该区域是最薄弱的,在该区域最易发生失效,其中，材料的力学性能的各向异性对结构整体性能有很大的影响，如果正确的对承压结构进行应力分析，将有利于性能提升的特性加以发展，将不利于性能提升的特性减弱，这样即可以保持材料自身的特点，又能使结构性能得到进一步提升[2]。因此对正交各向异性材料的研究也就尤为重要。

3.应力分析的方法

3.1应力分析的概念

对于由理想弹塑性材料制成的构件或结构，当施加载荷时，容器表面将承受一定的应力，在分析受力状态时，我们会根据受力状态绘出应力分析图。与常规计算相比，从图上更能反映结构的性能，进一步发挥材料的潜能。

3.2应力分析的种类

目前的研究和工程应用中，应力分析主要有以下几种[3]：