因此，彎曲力矩的施加是通過閥桿中心截面，拉力和壓力的施加是通過管道的軸線。

閥門的外載荷是將閥門裝入管道之后產(chǎn)生的。端部施加的最大外載荷，規(guī)定為可施加在閥門上，而不使管道屈服的極限載荷；對外部彎曲力矩，按照ASMEQME－1規(guī)定，測試初始外部力矩載荷按ASME第III卷《核動(dòng)力裝置設(shè)備建造準(zhǔn)則》中規(guī)定：

M=FbS

式中 Fb——結(jié)構(gòu)的截面模數(shù)；

S——連接管道中可能產(chǎn)生的最大應(yīng)力，在此可取管道材料的屈服強(qiáng)度σs。

對于壓力和拉力，其最大載荷Q可表述為：

Q=FaS

式中 Fa——結(jié)構(gòu)的橫截面面積。

由于閥體受內(nèi)壓與外部彎曲載荷復(fù)合作用的影響，不能通過簡單的材料力學(xué)的方法來計(jì)算閥體的強(qiáng)度，只能通過有限元仿真來驗(yàn)證閥體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的安全。在閥體結(jié)構(gòu)中，其頸部開孔結(jié)構(gòu)屬于典型的總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)，引起局部應(yīng)力集中，采用通常的簡化公式計(jì)算或查表已不能有效分析閥體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來評定其安全性。在ASMEVIII－2中，給出采用分析設(shè)計(jì)方法（Design-By-Analysis，DBA），設(shè)計(jì)的合格性通過考察在各種設(shè)計(jì)外載荷下的結(jié)構(gòu)行為來進(jìn)行校核。并提出根據(jù)彈性殼體不連續(xù)理論（elasticshelldiscontinuitytheory），將彈性應(yīng)力場（elasticstress?eld）分解為一次、二次和峰值等三種不同的應(yīng)力，然后以相應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度極限來評定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，該方法能準(zhǔn)確分析閥體局部應(yīng)力集中和整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

在ASMEVIII－2中，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的判定均采用應(yīng)力強(qiáng)度作為判別，即按第三強(qiáng)度理論計(jì)算結(jié)構(gòu)當(dāng)量強(qiáng)度，將彈性應(yīng)力場可分解為以下主要應(yīng)力：一次應(yīng)力（一次總體薄膜應(yīng)力Pm、一次局部薄膜應(yīng)力PL、一次彎曲應(yīng)力應(yīng)力Pb）、二次應(yīng)力Q以及峰值應(yīng)力F。

由于閥體所承受載荷是非周期性的載荷，使閥體產(chǎn)生破壞的是一次和二次應(yīng)力，對峰值應(yīng)力的影響可不予考慮，根據(jù)ASMEVIII－2規(guī)范要求，只需要校核：

1）一次總體薄膜應(yīng)力，校核判據(jù)條件：Pm≤Sm。

2）一次局部薄膜應(yīng)力+一次彎曲應(yīng)力，校核判據(jù)條件：PL+Pb≤1.5Sm。

3）一次局部薄膜應(yīng)力+一次彎曲應(yīng)力+二次彎曲應(yīng)力強(qiáng)度，校核判據(jù)條件：PL+Pb+Q≤3Sm。

以上一次總體薄膜應(yīng)力，一次局部薄膜應(yīng)力，一次彎曲應(yīng)力和二次彎曲應(yīng)力均按應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行分解，且當(dāng)以上三個(gè)應(yīng)力強(qiáng)度校核判據(jù)條件同時(shí)滿足，則可判斷結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全。Sm是給定材料的許用應(yīng)力強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞： 全焊接球閥 管線全焊接球閥

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