压力管道的弯管与直管连接结构应力分析
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• 另外，当一次应力超过屈服点时将引起管道 总体范围内的显著变形或破坏，对管道的失 效及破坏影响最大。
• 一次应力还可分为以下三种 :
• a．一次总体薄膜应力 Pm
• 一次总体薄膜应力是指沿厚度方向均匀分布 的应力，等于沿厚度方向的应力平均值。
• 一次总体薄膜应力达到材料的屈服点就意味
• 强度条件为，最大当量应力不超过材料在 工作温度下的基本许用应力
•
σzhl ≤[σ]t
• 该公式的含义为：
• 当以环向应力作为最大应力进行强度设计
后，还应校核与环向应力垂直方向上的轴 向应力是否满足要.精求品课件，. 因轴向应力复杂。30
• （2）二次应力的强度条件
• 二次应力产生的破坏，是在反复加载 及冷热交换作用下引起的疲劳破坏，根据安 定性准则来规定其许用应力值，这是一个防 止结构反复发生正反方向屈服变形的准则。
• 对这类应力限定，并不是限定一个时 期的应力水平，而是控制其交变循环次数
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• 强度条件为：
• 内压和持续外载荷产生的一次、二次应力 σe：
• σe 1.25 f ([σ] + [σ]t ) • 单独计算热胀二次应力σe ： • σe f (1.25[σ] + 0.25[σ]t ) • 考虑轴向载荷时，单独计算热胀二次应力
• 反之称为厚壁管，应力分布为三向应力状态 或平面应变状态。
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• （3）三向应力的计算公式（GB 50316)
•
σθ= PDn / 2te
•
σz= PDn2 / [4te (Dn+te)]
•
σr= - P / 2
压力管道的弯管与直管连接结构应力分析
压力管道的弯管与直管连接结构应力分析压力管道是一种用于输送流体（包括气体和液体）的管道，通常用于工业生产和民用设施。
在实际应用中，压力管道的结构连接是非常重要的，尤其是在弯管与直管连接的结构中，其应力分析更是必不可少的工作。
本文将从理论和实际工程角度出发，对压力管道的弯管与直管连接结构进行应力分析，以期为相关领域的工程师和研究人员提供参考。
压力管道的弯管与直管连接通常有两种形式，一种是焊接连接，另一种是螺纹连接。
焊接连接是将弯管和直管的端部通过焊接工艺连接在一起，形成一个整体结构；螺纹连接则是通过螺纹将弯管和直管的端部螺纹连接在一起，需要使用密封垫片进行密封。
在实际应用中，焊接连接通常用于对密封性要求较高的场合，例如输送腐蚀性介质的管道系统；而螺纹连接则通常用于对拆卸和维护要求较高的场合，例如化工和石油行业的管道系统。
无论是焊接连接还是螺纹连接，都需要进行应力分析，以确保管道系统的安全性和稳定性。
二、弯管与直管连接结构的应力分析原理1、焊接连接的应力分析原理焊接连接是将弯管和直管的端部通过焊接工艺连接在一起，形成一个整体结构。
在应力分析中，需要考虑以下几个方面的因素：（1）接头的受力情况：焊接接头是整个管道系统中的薄弱环节，其受力情况对整个管道系统的安全性起着至关重要的作用。
在应力分析中需要对焊接接头的受力情况进行详细分析，包括受拉力、受压力和受剪力等情况。
（2）材料的选择：在焊接连接中，材料的选择对整个管道系统的稳定性和安全性具有直接影响。
在应力分析中需要考虑焊接材料的强度、韧性和耐腐蚀性等因素。
（3）焊接工艺的选择：焊接工艺对焊接接头的质量和稳定性具有重要影响。
在应力分析中需要考虑焊接工艺的选择对焊接接头的影响，包括焊接温度、焊接速度和焊接气氛等因素。
三、弯管与直管连接结构的应力分析方法1、有限元分析法有限元分析法是一种广泛应用于工程结构分析领域的数值分析方法，可以较为准确地获取结构的应力分布和受力情况。
压力管道的弯管与直管连接结构应力分析
压力管道的弯管与直管连接结构应力分析1. 引言1.1 研究背景压力管道是工业生产中常见的管道类型，用于输送各种介质，承载着重要的工程任务。
在压力管道系统中，弯管与直管连接结构是十分关键的部件。
弯管与直管连接结构的设计合理与否直接影响着整个管道系统的安全性和稳定性。
针对弯管与直管连接结构的应力分析，一直是工程领域中的研究热点，相关研究也逐渐深入。
对于弯管与直管连接结构的应力分析，旨在探究在压力管道系统中，当弯管与直管相连接时，结构所受力的变化规律和应力分布情况，从而为工程实践提供理论依据。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨压力管道的弯管与直管连接结构的应力特性，进一步揭示该结构在实际工程中的应力分布规律和受力特点，为设计和使用提供科学依据。
通过对弯管与直管连接结构的应力分析，可以评估该结构在不同工况下的受力情况，为工程实践中的应用提供重要参考。
研究弯管与直管连接结构的应力分布，有助于提高该结构的设计性能和安全性，减少事故风险，保障工程的可靠运行。
本研究旨在全面分析弯管与直管连接结构的应力状态，揭示其受力机制，为相关工程领域提供理论支撑和实用指导。
通过这一研究，可以更好地了解压力管道系统中弯管与直管连接结构的受力特点，为工程实践提供科学依据，并为相关领域的工程师和研究人员提供参考和借鉴。
1.3 研究意义压力管道是工业生产中常用的管道设备，承载着高压流体的传输任务。
压力管道的连接结构是管道系统中至关重要的组成部分，直管与弯管的连接结构更是连接处的重要组成部分。
对于压力管道的弯管与直管连接结构应力分析，具有重要的研究意义。
深入研究压力管道的弯管与直管连接结构的应力分析，可以为工程设计提供重要的参考依据，保证管道系统的安全运行。
通过对弯管与直管连接结构的应力分布进行分析，可以揭示连接处存在的应力集中部位，为进一步强化设计提供技术支持。
了解弯管与直管连接结构的受力特点，可以为管道系统的优化设计和改进提供理论指导。
压力管道的弯管与直管连接结构应力分析
压力管道的弯管与直管连接结构应力分析压力管道通常需要在其线路中使用曲线管来满足管线的转弯需求。
这些曲线管与直管连接起来通常需要一些特殊的结构，以确保管道在工作中能够维持其正常运行。
这篇文章将会对压力管道的弯管与直管连接结构进行应力分析，探讨其应力特点和设计原则。
首先，弯管与直管连接处的应力特点需要根据管道工作环境的不同而定。
例如，在高压和高温的环境中，管道的应力水平可能会比其他工作环境更高。
但一般来说，弯管与直管连接处的应力主要来自以下几个方面：1. 管体弯曲引起的应变应力弯管的曲率半径与管径之比决定了管体在弯曲过程中所需的应变。
应变过大会导致管体产生应变能。
当弯管与直管连接时，由于曲率半径和管径的不同，管体在连接处即产生了应变，进而形成了应力。
这种应力会在管道工作后不断累计，直至形成管体的韧性断裂。
2. 管道内部介质的压力应力弯管与直管连接处由于管径不同，液体在弯管和直管连接处的流速会变化。
这种流速的变化会导致液体在连接处产生压力应力，进而形成一种压力差，即产生流动阻力。
当管道内介质的压力水平越高时，这种应力越显著。
3. 管道的自重应力管道的自重通常也会对其弯管与直管连接处产生应力。
由于曲率半径和管径的不同，连接处的管体在弯曲或水平的工作状态下会受到重力的作用，因此产生自重应力。
根据上述应力特点，设计出一种合理和可靠的弯管与直管连接结构需要遵循以下几个原则：1. 应根据弯管的弯曲半径和直管的管径来选择适当的连接件。
连接件的设计应该满足弯管和直管的直径差异，以确保连接处的应变和应力得以分散。
合适的连接件可以确保管体的韧性，并应对连结处所产生的应力和应变有所缓解。
适当的连接件还可以改善管体的流动特性，并降低压力差。
2. 连接件的安装位置及其环境应符合相关的标准和要求。
连接件应安装到充分的标准上，选取合适的材料和工艺。
同时，安装环境也应满足相关的要求，如适当的温度和湿度。
任何其他环境条件的不合规都会导致连接件安装不稳定。
管道设计中关于管道应力的分析与考虑
管道设计中关于管道应力的分析与考虑摘要：管道应力分析应该保证在设计的条件下有足够的柔性，为的是防止管道因为过度膨胀冷缩、管道自振或者是端点附加位移造成应力问题，在管道设计的时候，一部分管道要求必须进行管道应力分析和相关计算，同时还有一部分管道是不需要进行应力分析的，这种的管道分为两个部分，一种是根据实际的经验或者是已经成功的工程案例，在管道的设计中加上相应的弯管、膨胀节等环节来避免，所以就不需要进行管道应力分析，另一种就是管道的管径比较小，管道比较短，常温常压，不连接设备或者是不会产生振动，所以就不需要进行应力分析，文章就对管道的应力分析进行了详细的介绍说明。
关键词：管道设计应力分析柔性标准一、管道应力分析的主要内容管道应力分析主要分为两个部分，动力分析和静力分析：1、管道应力分析中的动力分析动力分析主要包括了六个方面，第一是管道自振频率的分析，为的是有效的防止管道系统的共振现象；第二是管道强迫振动相应的分析，目的是能够有效的控制管道的振动和应力；第三是往复压缩机（泵）气（液）柱的频率分析，通过对压缩机（泵）气（液）柱的频率的相关分析有效的防止气（液）柱的共振现象发生；第四是往复压缩机（泵）压力脉动的分析，起到控制压力脉动值的作用；第五是冲击荷载作用下的管道应力分析，可以防止管道振动和应力过大；第六是管道地震分析，为防止管道地震应力过大。
2、管道应力分析中的静力分析静力分析包括了六个方面的内容：第一是压力荷载以及持续荷载作用下的一次应力计算，为的是有效的防止塑性变形的破坏；第二是管道热胀冷缩和端点附加位移产生的位移荷载作用下的二次应力计算，通过二次应力分析计算防止疲劳破坏；第三是管道对设备产生的作用力的相应计算，能够防止作用力太大，有效的保证设备的正常运行；第四是对于管道的支吊架的受力分析计算，能够为支吊架的设计提供充足的依据；第五是为了有效的防止法兰的泄漏而对管道法兰进行的受力分析；第六是管系位移计算，防止管道碰撞和支吊点位移过大2、管道应力分析的目的对管道进行应力分析为的就是能够使管道以及管件内的应力不超过许可使用的管道应力值；为了能够使和管道系统相连接的设备的管道荷载保持在制造商或者是国际规定的许可使用范围内；保证和管道系统相连接的设备的管口局部管道应力在ASME Vlll允许的范围内；为了计算管道系统中支架以及约束的设计荷载；为了进行操作的工况碰撞检查而进行确定管道的位移；为了能够尽最大可能的优化管道系统的设计。
压力管道应力分析部分
压力管道应力分析部分第一章任务与职责1.管道柔性设计的任务压力管道柔性设计的任务是使整个管道系统具有足够的柔性，用以防止由于管系的温度、自重、内压和外载或因管道支架受限和管道端点的附加位移而发生下列情况；1)因应力过大或金属疲劳而引起管道破坏；2)管道接头处泄漏；3)管道的推力或力矩过大，而使与管道连接的设备产生过大的应力或变形，影响设备正常运行；4)管道的推力或力矩过大引起管道支架破坏；2.压力管道柔性设计常用标准和规范1) GB 50316-2000《工业金属管道设计规范》2) SH/T 3041-2002《石油化工管道柔性设计规范》3) SH 3039-2003《石油化工非埋地管道抗震设计通则》4) SH 3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》5) SH 3073-95《石油化工企业管道支吊架设计规范》6) JB/T 8130.1-1999《恒力弹簧支吊架》7) JB/T 8130.2-1999《可变弹簧支吊架》8) GB/T 12777-1999《金属波纹管膨胀节通用技术条件》9) HG/T 20645-1998《化工装置管道机械设计规定》10)GB 150-1998《钢制压力容器》3.专业职责1) 应力分析(静力分析动力分析）2) 对重要管线的壁厚进行计算3) 对动设备管口受力进行校核计算4) 特殊管架设计4.工作程序1) 工程规定2) 管道的基本情况3) 用固定点将复杂管系划分为简单管系，尽量利用自然补偿4) 用目测法判断管道是否进行柔性设计5) L型 U型管系可采用图表法进行应力分析6) 立体管系可采用公式法进行应力分析7) 宜采用计算机分析方法进行柔性设计的管道8) 采用CAESAR II 进行应力分析9) 调整设备布置和管道布置10)设置、调整支吊架11)设置、调整补偿器12)评定管道应力13)评定设备接口受力14)编制设计文件15)施工现场技术服务5.工程规定1) 适用范围2) 概述3) 设计采用的标准、规范及版本4) 温度、压力等计算条件的确定5) 分析中需要考虑的荷载及计算方法6) 应用的计算软件7) 需要进行详细应力分析的管道类别8) 管道应力的安全评定条件9) 机器设备的允许受力条件（或遵循的标准）10)防止法兰泄漏的条件11)膨胀节、弹簧等特殊元件的选用要求12)业主的特殊要求13)计算中的专门问题（如摩擦力、冷紧等的处理方法）14)不同专业间的接口关系15)环境设计荷载16)其它要求第二章压力管道柔性设计1.管道的基础条件包括：介质温度压力管径壁厚材质荷载端点位移等。
压力管道应力分析的内容及典型的案例分析
压力管道应力分析的内容及典型的案例分析摘要：压力管道应力的分析是压力管道设计的重要内容，随着压力管道应用越来越普及，对它的认识也越来越深入，压力管道的重要性也逐渐的凸显出来。
压力管道的应力作用直接关系到管道的正常使用和操作的安全。
本文主要对压力管道应力进行分析，阐述其基本内容，从而更好的掌握压力管道的相关工作内容，促进压力管道应力分析的标准化和规范化。
关键词：压力管道；应力分析；内容；事例引言在压力管道使用的过程中，常常会伴随着一系列的问题，如果得不到很好的解决会严重的影响压力管道正常的使用。
通过阐述管道应力分析内容为维护压力管道应力正常运行提供理论的依据。
经过案例分析进步了解一些压力管道应力分析的机理。
一、压力管道应力分析的内容压力管道应力的分析关系到压力管道安装后的使用情况，所以加强对压力管道应力分析，提高压力管道正常运行的重要依据。
压力管道应力分析的内容主要涉及到以下的几个方面：（一）分析管道系统的载荷来源。
管路系统的载荷主要分为一次应力载荷和二次应力载荷，一次应力载荷通常指管道系统正常生产时的内外压力作用、管道系统自身的重力、设备运行中的压力脉冲对管道系统的作用以及瞬间内承受的载荷（风力、地震，泵瞬时启动的压力载荷等）。
二次应力载荷通常是指管路运行时产生的热膨胀载荷、冷紧是产生的载荷、由于设备沉降产生的管道系统支点位移产生的载荷。
（二）静力分析通过对管路系统内压荷载和持续荷载作用下的一次应力分析计算、管道系统冷热膨胀位移产生的二次应力分析计算、管道系统与相关设备的相互作用及管口校核、管道系统的支吊架的受力分析、可以有效防止管道发生塑性变形、管道疲劳损坏，确保管道系统与设备的安全运行。
（三）动力分析管道系统设计应避免管道振动和管道共振，对振动管线特别是往复式压缩机、往复泵的相关管线要重点进行分析，主要包括管道内气（液）柱的频率分析，使其避开激振频率；压力脉冲不均匀度分析，控制压力脉动值；管道系统固有频率，各个节点的振幅及动应力分析，通过设置管道防震支架和优化配管设计，避免产生共振。
压力管道应力分析
压力管道应力分析发布时间：2021-06-18T06:46:00.288Z 来源：《中国科技人才》2021年第9期作者：边辉刘健童[导读] 压力管道的应用范围非常广泛并且应用的场所都比较的重要，压力管道主要扮演着运输物质的角色，主要应用在石油化工、天然气体、电力工程、冶金工程等重要的行业，运输或者供给原料满足某种需求。
甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司甘肃平凉 744100摘要：现当今，随着我国工业领域的快速发展，很多场合都需要用到各种类型的管道。
由于管道的应力直接影响压力管道的安全稳定运行，为提高压力管道运行质量，需要对压力管道的应力进行相应分析和研究。
研究压力管道应力分析情况，探讨需要分析的内容以及可能采取的措施。
关键词：压力管道；应力分析0.引言压力管道的应用范围非常广泛并且应用的场所都比较的重要，压力管道主要扮演着运输物质的角色，主要应用在石油化工、天然气体、电力工程、冶金工程等重要的行业，运输或者供给原料满足某种需求。
由于压力管道的应力受到整个管道系统和外界环境因素的影响比较大，当然也会受到流体的流动因素影响，这就增加了应力分析的复杂度，压力管道的应力分析必须将管道实际运行的情况尽可能的模拟准确才能得到接近实际的正确的分析结果。
1.压力管道应力分析的重要性压力管道应力指在指定的面积之内压力管道构件所承受的压力。
在外部力量的驱使下，反而会产生更多更大的应力，假设压力管道的应力已经超出了管道材料的承受范围之外，那么就会出现变形、破裂等多种故障。
众所周知，压力管道应力有着很大的作用，特别是在构筑物当中，若压力管道出现了任何的破裂、失衡等现象，并得不到及时改善，随着时间的推移，就会导致构筑物也遭到损坏，影响到装置正常运行。
压力管道应力分析过程当中，应该尽量考虑周全。
有几种管道是平时最常用到的:①连接储罐设备的管道，长度一般都在300mm 以上，而极限温度在100℃以上；②离心式压缩机和往复式压缩机的管道。
压力管道审核管道应力分析和柔性设计
B、动力分析包含的内容 a)管道固有频率分析 — 防止共振。 b)管道强迫振动响应分析 — 控制管道振动及应力。 c)往复式压缩机(泵)气(液)柱频率分析 — 防止气柱 共振。 d)往复式压缩机(泵)压力脉动分析 — 控制压力脉动 值(δ值)。
压力管道审核管道应力分析和柔性设 计
C、动力分析要点
计
三、工程设计阶段管道应力分析专业的任务
1、初步设计、基础设计阶段 ⑴ 编制工程设计规定(应力分析、管架设计) (四级签 署)； (2) 参加设备布置工作；
(3) 对主要管线的走向进行应力分析和评定。
压力管道审核管道应力分析和柔性设 计
2、详细设计阶段
⑴ 修订（升版）工程设计规定(应力分析、管架设计)
压力管道审核管道应力分析和柔性设 计
10、ASME/ANSI B31.3 Process Piping 11、ASME/ANSI B31.4 Liquid Transmission and
Distribution piping systems 12、ASME/ANSI B31.8 Gas Transmission and Distribution piping systems 13、API610 -- 离心泵 14、NEMA SM23 -- 透平 15、API617 -- 离心式压缩机 16、API618 -- 往复式压缩机 17、API661 -- 空冷器 18、ANSI/B31.1、APIRP520 -- 安全阀、爆破膜 压力管道审核管道应力分析和柔性设
(6)限位架 2 限制性管架
(7)轴向限位架
用于限制任一方向线位移的场合； 用于限制管道轴向线位移的场合；
(8)导向架 3 减振支架 (9)减振器
用于允许有管道轴向位移，但不允 许有横向位移的场合
压力管道强度及应力分析.ppt
S1d
S1Z
dw Dw
焊制三通的长度一般为3.5倍管
子外径；高度取1.7倍外径
压力管道的强度计算
❖ 异径管壁厚计算
按锥壳大端的应力分析进行计算 式：
S1t
2 cos
PDn
t •
0.006P
半锥角不得大于30°，且半锥角 和P/（[σ]tφ）的关系，不得超过 下表所列的数值，中间值可内插
求取
❖ 应力分类 由于载荷性质不同，产生的应力性质也不 同，它们对管道的破坏贡献不同。应该对 其分类，对于不同应力给予不同的限制条 件，以充分发挥材料的性能，又保证安全 生产
压力管道的载荷和应力分类
❖ 应力分类
▪ 一次应力（P） 一次应力是由于外载荷作用而在管道内部产生 的正应力或剪应力，它满足与外力平衡的条件。 它的特征是非自限性的，始终随外载荷的增加 而增加，最终达到破坏。由于载荷性质不同， 在管道内产生的应力分布也不同，一次应力又 分为：
❖ 热应力概念
▪ 对于平面管系ACB，
b
B端位移为：
Δa
Δb
C
u a2 b2
B Δu
a
T a2 b2
u
Tu
A
与直接从A到B有一根 管子的伸长量相同
压力管道的热应力分析
❖ 管道热应力计算
b
▪ 如果存在温度变化，不仅 Δa 在管内引起热应力，而且
C
在支吊架处引起支座反力 a
的变化，为了保证管道和
修正的方法计算，即
S1w
S11
Dw 4R
S1w
PDw
2 t •
1 P
Dw 4R
压力管道的强度计算
❖ 弯管壁厚计算
由于弯曲使横截面变得不圆，内外侧面壁厚变化，对应 力分布产生影响，为了使上面壁厚计算式的计算值能保 证管道安全，下式定义的最大外径与最小外径的差值Tu， 必须限制在规定范围内
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压力管道的弯管与直管连接结构应力分析
作者：齐彬刘连任
来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第04期
摘要：弯管是压力管道中重要的元件之一，通常处于管路改向处，往往成为管系中高应力部位，其承受的载荷非常复杂，且刚度低于与之相连的直管，容易以变形形式吸收热胀冷缩的力和力矩。
除此之外，由于管系自重、装配过程中产生的偏差以及支撑管系的地基沉降不均等原因，都可能使管道承受弯矩、扭矩、轴向力等外载作用。
弯管与直管的连接大多采用焊接方式，焊接过程易会产生裂纹、未焊透、未熔合、气孔及夹渣等超标缺陷，造成安全隐患，弯管与直管连接面是压力管道监督检验、定期检验重要关注的部位，因此了解连截面的受力状况及应力分布情况和特点对压力管道安全评价具有重要意义。
本文以有限元数值模拟分析研究在内压作用下，弯管与直管连接面的应力大小、分布特点以及应力的影响因素，为连接面的安全性评定提供依据。
关键词：压力管道；弯管；直管连接结构；应力
1 有限元模型
本文应用有限元分析软件（ANSYS），建立弯管与直管连接结构的三维有限元模型。
通过取足够长的直管长度（L=5D）以达到减少模型边界无关因素对分析区域的影响的目的。
分析区域（弯管及与直管连接结构边缘区域）采用SOLID186单元，其它区域（直管段）采用SOLID185单元；连接处及其边缘区域划分更为细小的网格，以期提高计算精度和计算效率。
以纵向中心面为对称面，建立弯管与直管连接结构的1/2模型，在模型对称面施加周向载荷，模型内表面施加均布的内压载荷，用于结构的受载情况分析。
为验证该有限元模型的分析精度，将模型分析计算结果与ASMEⅢNB-3865中的弯管应力公式计算结果进行比较。
考虑到ASMEⅢNB-3865的计算公式仅适用几何因子λ>0.2的弯管，验证模型的弯管弯曲半径取1.5、径厚比取10（λ=0.3145）。
将验证模型中弯管的局部截面应力和ASMEⅢNB- 3865计算公式的结果进行比较。
可以看出在内压载荷作用下，有限元模型的周向应力和轴向应力与计算公式计算结果基本吻合，具有一定的准确性和分析意义。
2 内压载荷作用下结构应力分布
内压是压力管道最主要的受载形式。
本文以弯管与直管连接结构几何尺寸D300mm、
t5mm、R1.0D为例，计算受内压载荷1MPa下的结构应力分布，将其与相应尺寸的弯管和直管的轴向薄膜应力mPr/2t）相比，得到了无因次的结构轴向应力集中系数Kp分布情况。
连接面及其边缘区域轴向应力变化梯度较大，具有明显的边缘应力分布特征，这是弯管与直管连接时因总体结构不连续，在载荷作用下结构变形协调产生的附加弯矩和横向推力所致。
但结果可以出，边缘应力的影响区域并不大，在直管侧远离连接面处，三条路径的应力变化趋于平缓，应力集中系数小于1，表明该区域应力值甚至比单纯一根直管承受内压时的轴向应力要小；在弯管侧的边缘影响区，内拱线处轴向应力集中较明显，应力集中系数达到了
1.21，说明此处轴向应力比单纯弯管承受内压时的轴向应力值大近21%，然后随角的增大逐渐减小，外拱线的KP始终小于1；中性线处的KP却随角的增大而增大。
而在连接处轴向应力的集中系数相对较小，说明弯管与直管连接对连接面的强度影响不大。
同理，将有限元计算得到的结构周向应力分别与直管、弯管及其连接处的周向薄膜应力相比。
结果表明，除内、外拱线在连接面附近很小的范围内有较大的应力集中外，其它区域应力集中系数小于1。
上述分析表明，连接结构与直管以及弯管的应力分布是不一样的，在此需要进一步分析连接面应力周向分布规律。
内压载荷作用下，在内拱线的内表面位置出现最大周向应力值达38.02MPa，比直管的周向薄膜应力大了26.7%，但比弯管内拱线处的周向薄膜应力小了15.5%，周向最小应力均出现在外拱线位置，周向应力明显大于轴向应力；而最大轴向应力出现在内拱线的外表面，稍大于直管的轴向应力，在内、外拱线附近轴向应力变化梯度较小。
进一步分析不同R/D和r/t情况下的应力情况，连接面最大轴向应力集中系数随着R/D增大而减少，随r/t增大而增大，但其轴向应力最大值与直管的轴向应力值十分接近，且其结果与GB/T19624-2004标准的G.2公式计算结果相比，误差也在允许范围。
3 结论
本文应用有限元数值模拟的方法，计算了在内压载荷作用下，弯管与直管连接结构的应力分布特点和规律。
研究结果表明，连接面的周向应力比直管周向应力大，连接面周向应力分复杂，相比于直管更为危险，其中最危险截面是在弯管中心横截面位置；而在内压载荷单独作用下连接面最大轴向应力与直管相当，数值及分布规律无太大差别。
参考文献：
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