二次應力

二次應力是指為滿足外部的約束條件或結構自身變形連續條件所需的法向應力或剪應力。基本特徵是具有自限性，即局部屈服和少量塑性變形就可使引起應力的約束條件或連續條件得到滿足，從而變形不再繼續增大，只要不反覆載入，不會導致破壞，例如總體熱應力和總體結構不連續處的彎曲應力。

基本介紹

• 中文名：二次應力
• 發生部位：結構的自身或相鄰部件
• 途徑：約束
• 產生：應力·熱

定義

ASME BPV-III中對二次應力有明確的定義如下：

二次應力是由於相鄰材料的約束或者由於結構本身的約束而引起的法向應力或者剪應力。二次應力的基本特徵是自限。

特點

（1）自限性

二次應力的存在是以變形受到限制為前提，因而限制越強，應力越大。如果施加的限制增大到使應力達到材料的屈服限，致使相互限制的器壁金屬發生局部的塑形變形，那么相互的限制將出現緩解，導致相互限制所引起的應力自動的停止增長。這種限制為二次應力所特有，稱為二次應力的自限性。

（2）局限性

一般來說，邊界應力最大值出現在兩種幾何形狀殼體的連線處，邊界應力會迅速衰減。

例如與厚平板封頭連線處的筒體，邊界效應的影響範圍只是2.34這么大。如果筒體的直徑是1m，壁厚是10mm，邊界效應的範圍不超過166mm。

產生部位形式

（1）曲率不同處；

（2）幾何形狀不連續、有突變的地方；

（3）載荷分布不均勻；

（4）材料不連續、剛度有突變。

避免方法

（1）容器儘量減少或沒有不連續的地方，減少銳角連線，實現光滑連線；

（2）在產生二次應力的區域內，加大壁厚。

舉例

二次應力的典型例子有兩個：

（a）總體熱應力

（b）總體結構不連續處的彎曲應力