4.1 高压设备的应力强度评定方法
本设计将按照JB4732—95、ASME VII-div2以及BS5500等规范进行设计。实际上，这三个标准的关键内容是一致的，因此，本节只介绍JB4732—95《钢制压力容器分析设计标准》中的关键设计要求。
（1）主要内容与适用范围 （1.1）主题内容
该标准提供了以弹性应力分析和塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础的设计方法;对选材、制造、检验和验收规定了比GB150《钢制压力容器》更为严格的要求。
（1.2）适用范围 （1.2.1）本标准适用于:
a.设计压力大于等于0.1 MPa且小于100 MPa的容器; b.真空度高于或等于0.02 MPa的容器。
（1.2.2）本标准适用的设计温度应是低于以钢材蠕变控制其许用应力强度的相应温度。
（2）设计计算中的几个问题
（2.1）应力强度（Stress intensity）
系组合应力基于第三强度理论的当量强度，规定为给定点处最大剪应力的两倍，即给定点处最大主应力与最小主应力的代数值（拉应力为正值，压
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应力为负值）之差。
（2.2）总体结构不连续（Gross structure discontinuity） 指几何形状或材料的不连续，使结构在较大范围内的应力或应变发生变化，对结构总的应力分布与变形产生显著影响，是计算校核时的关键。
（2.3）局部结构不连续（Local structure discontinuity） 指几何形状或材料的不连续，它使结构在很小范围内的应力或应变发生变化，对结构总的应力分布和变形无显著影响。例如小的过度圆角处，壳体与小附件连接处，以及未全熔透的焊缝等，也是计算校核时的关键。。
（2.4） 薄膜应力（Membrane stress）
是沿截面厚度均匀分布的应力成分，它等于沿所考虑截面厚度的应力平均值。
（2.5） 弯曲应力（Bend stress）
弯曲应力是法向应力的变化分量，沿厚度上的变化可以是线性的，也可以不是线性的。其最大值发生在容器的表面处，设计时取最大值。本标准是指线性弯曲应力。
（2.6）一次应力（Primary stress）
为平衡压力或其它机械载荷所必须的法向应力或剪应力。
对于理想塑性材料，一次应力所引起的总体塑性流动是非自限的，即当结构内的塑性区扩展到使之变成几何可变的机构时，达到极限状态，即使载荷不在增加，仍产生不可限制的塑性流动，直至破坏。
一次应力分为以下三类：
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a. 一次总体薄膜应力（General primary membrane stress） 影响范围遍及整个结构的一次薄膜应力。在塑性流动过程之中一次总体薄膜应力不会发生重新分布，它将直接导致结构破坏。例如各种壳体中平衡内压或分布载荷所引起的薄膜应力；
b. 一次局部薄膜应力（Primary local membrane stress）
应力水平大于一次总体薄膜应力，但影响范围仅限于结构局部区域的一次薄膜应力。
当结构局部发生塑性流动时，这类应力将重新分布。若不加以限制，则当载荷从结构的某一部分（高应力区）传递到另一部分（低应力区）时，会产生过量塑性变形而导致破坏。
总体结构不连续引起的局部薄膜应力，虽具有二次应力的性质，但从方便与稳妥考虑仍归入一次局部薄膜应力。
局部应力区是指经线方向延伸距离不大于1.0R?，应力强度超过1.1Sm
的区域。（此处R是该区域壳体中面的第二曲率半径，即沿中面法线方向从壳体回转轴到壳体中面的距离；δ为该区域内的最小壁厚）。局部薄膜应力强度超过1.1Sm的两个相邻应力区之间应彼此隔开它们之间沿经线方向的间距不得小于2.5Rm?m(其中，Rm?12(R1?R2)，?m?12(?1??2)。而R1与R2
分别为所考虑两个区域的壳体中面第二曲为每一所考虑区域的最小厚度)。
一次局部薄膜应力的例子是：在壳体的固定支座或接管处由外部载荷和力矩引起的薄膜应力；
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c. 一次弯曲应力（Primary bending stress）
为平衡压力或其它机械载荷所需的沿截面厚度线形分布的弯曲应力。 一次弯曲应力的例子是：平盖中心部位由压力引起的弯曲应力。 （2.7）二次应力（Secondary stress）
为满足外部约束条件或结构自身变形连续要求所需的法向应力或剪应力。二次应力的基本特征是具有自限性，即局部屈服和小量变形就可以使约束条件或变形连续要求得到满足，从而变形不再继续增大。只要不反复加载，二次应力不会导致结构破坏。
例如：总体热应力和总体结构不连续处的弯曲应力。 （2.8）峰值应力（Peak stress）
由局部结构不连续或局部热应力影响而引起的附加于一次加二次应力的应力增量。峰值应力的特征是同时具有自限性和局部性，它不会引起明显的变形，其危害性在于可能导致疲劳裂纹或脆性断裂。非高度局部性的应力，如果不引起显著变形者也属于此类。
例如，壳体接管连接处由于局部结构不连续所引起的应力增量中沿厚度非线形分布的应力；复合钢板容器中复层的热应力。
（2.9）各类应力强度的许用极限
在只考虑压力载荷的条件下，按上述定义所求得的五个基本的应力强度值，应依次满足下列各条对许用极限的规定：
a. 一次总体薄膜应力强度SI的许用极限为Stm; b. 一次局部薄膜应力强度SII的许用极限为1.5Sm;
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t
c. 一次薄膜加一次弯曲应力强度SIII的许用极限为1.5Sm; d. 一次加二次应力强度SIV的许用极限为