18
В формуле (8) не учтено осевое растяжение, поскольку оно создается внутренним давлением на торцевое уплотнение труб. В более общем случае, когда осевое напряжение создается иными факторами, оно учитывается критерием трехмерной текучести по формулам (1) и (2).
- Формула проектной текучести тела трубы с открытыми торцами при отсутствии наружного давления и осевой нагрузки
Возникновение текучести в толстостенных трубах с открытыми торцами является особым случаем формул (1) и (2), когда отсутствуют равномерная осевая нагрузка, наружное давление, изгиб и кручение.
Формулу проектной текучести тела труб с открытыми торцами с учетом формул Ламе для радиальных и тангенциальных напряжений выводят из формулы (2). Окончательная формула для расчета внутреннего давления возникновения текучести в толстостенных трубах с открытыми торцами PiY_o, МПа, имеет вид
cymn (D dwall)
4 \1/2
(3D4 + d Wall) где oymn — заданный минимальный предел текучести при растяжении, М Па;
D — номинальный наружный диаметр трубы, мм;
dwall —внутренний диаметр трубы, рассчитанный с коэффициентом kwall, равный (D - 2kwall t), мм;
kwall — коэффициент, учитывающий установленное предельное отклонение толщины стенки трубы, равный 0,875 для предельного отклонения минус 12,5 %;
t — номинальная толщина стенки трубы, мм;
В более общем случае, когда осевое напряжение не равно нулю, оно учитывается критерием трехмерной текучести по формулам (1) и (2).
- Давление возникновения текучести тела трубы по формуле Барлоу
- Общие положения
Формула Барлоу для расчета давления возникновения текучести тела трубы основана на приближенной формуле одномерной (не трехмерной) текучести фон М изеса и приближенной расчетной формуле тангенциального напряжения в трубе. Формула Барлоу аппроксимирует тангенциальные напряжения и затем приравнивает эту аппроксимацию к пределу текучести. Такая аппроксимация является менее точной, чем расчет по формуле Ламе в 6.6.1. Поскольку формула Барлоу не учитывает осевые усилия, то при расчете по ней нет разницы между трубой с торцевым уплотнением, трубой с открытыми концами и трубой, на концы которой действует растягивающая нагрузка.
- Формула проектной одномерной текучести под действием давления
Формула для расчета внутреннего давления возникновения текучести металла тонкостенных труб имеет вид
_j ymn (kwallt)
pYАЛИ - D
где PiY дпи — внутреннее давление возникновения текучести в тонкостенной трубе, М Па; oymn — заданный минимальный предел текучести при растяжении, М Па;
dwall — внутренний диаметр трубы, рассчитанный с коэффициентом kwall, равный (D - 2kwall t), мм;
kwall — коэффициент, учитывающий установленное предельное отклонение толщины стенки трубы, равный 0,875 для предельного отклонения минус 12,5 %; t — номинальная толщина стенки трубы, мм;
D — номинальный наружный диаметр трубы, мм.
На формулу (10) распространяются те же допущения и ограничения, что и на более общие формулы, из которых она может быть выведена (6.2).
- Осевое усилие при возникновении текучести тела трубы по формуле Барлоу
Предел текучести тела трубы представляет собой напряжение под действием осевого усилия при отсутствии внутреннего и внешнего давлений, изгиба и кручения. Осевое усилие при возникновении текучести рассчитывают по следующей формуле
FY АПИ “ GymnAp;
где Fy АПИ — осевое усилие при возникновении текучести по формуле Барлоу, Н; oymn — заданный минимальный предел текучести при растяжении, М Па;