单选题
6、以下哪一种情况会使特种设备的壳体中产生弯曲附加应力?( )
A
壳体截面不圆
B
壳体上出现裂纹
C
壳体材料屈服强度过低
D
壳体承受交变应力
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
特种设备(如压力容器、锅炉等)的壳体在理想状态下通常设计为承受薄膜应力(拉应力或压应力)。然而,当壳体的几何形状发生偏离理想状态时,受力情况会发生改变。
* **A. 壳体截面不圆**:这是正确答案。当壳体截面不圆(存在椭圆度或局部凹陷凸起等几何缺陷)时,在内压或外压作用下,壳体壁内除了产生主要的薄膜应力外,还会因为曲率半径的变化和变形协调的要求,产生额外的**弯曲应力**。这种由几何形状偏差引起的应力被称为“弯曲附加应力”或“二次应力”。它是导致壳体局部应力集中、降低承载能力的重要因素之一。
* **B. 壳体上出现裂纹**:裂纹主要引起的是应力集中,可能导致脆性断裂或疲劳扩展,但其本质不是产生“弯曲附加应力”的主要成因机制,而是缺陷导致的局部高应力区。
* **C. 壳体材料屈服强度过低**这是材料本身的力学性能指标,影响的是设备的承载极限和安全性,不会直接导致壳体结构中产生弯曲附加应力。
* **D. 壳体承受交变应力**:交变应力是指应力随时间周期性变化,它主要关联的是疲劳破坏问题,而不是产生弯曲附加应力的几何或载荷原因。
因此,壳体截面不圆是导致产生弯曲附加应力的直接几何原因。
**答案:A**
相关知识点:
壳体截面不圆会产生附加应力
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