为了探讨压力容器壳壁上热斑类温度梯度热应力问题,结合各种工程实际提出了壳体上热斑的概念,并提出了穿透平板壁面的圆锥形、圆台形和圆柱形几种基本的热斑体模型,根据等效热流数学模型推导了热斑范围的几何尺寸.分析发现,沿板壁面方向的热斑半径≥2倍平板厚度时,计算模型可以忽略壁厚温差引起的热应力,否则,要同时考虑壁面温差和壁厚温差引起的热应力;根据只沿着壁面方向存在局部温差的温度梯度分布,建立了热斑内等温模型、变温模型和斑中斑模型,推导了各模型的热应力计算式,经比较分析后,确定了其中合理的热应力计算式.通过在热斑内逐步缩小区域范围可以直接逼近计算斑内微小区的热应力,但是其结果会低估热应力水平,而按热斑整体尺寸计算的热应力结果更合理.
热斑 热应力 非均匀温度场 安全评定 应力分析