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二次应力

化学术语

二次应力是指为满足外部的约束条件或结构自身变形连续条件所需的法向应力或剪应力。基本特征是具有自限性，即局部屈服和少量塑性变形就可使引起应力的约束条件或连续条件得到满足，从而变形不再继续增大，只要不反复加载，不会导致破坏，例如总体热应力和总体结构不连续处的弯曲应力。

定义
ASME BPV-III中对二次应力有明确的定义如下：
二次应力是由于相邻材料的约束或者由于结构本身的约束而引起的法向应力或者剪应力。二次应力的基本特征是自限。
特点介绍
（1）自限性
二次应力的存在是以变形受到限制为前提，因而限制越强，应力越大。如果施加的限制增大到使应力达到材料的屈服限，致使相互限制的器壁金属发生局部的塑形变形，那么相互的限制将出现缓解，导致相互限制所引起的应力自动的停止增长。这种限制为二次应力所特有，称为二次应力的自限性。
（2）局限性
一般来说，边界应力最大值出现在两种几何形状壳体的连接处，边界应力会迅速衰减。
例如与厚平板封头连接处的筒体，边界效应的影响范围只是2.34这么大。如果筒体的直径是1m，壁厚是10mm，边界效应的范围不超过166mm。
产生部位形式
（1）曲率不同处；
（2）几何形状不连续、有突变的地方；
（3）载荷分布不均匀；
（4）材料不连续、刚度有突变。
避免方法
（1）容器尽量减少或没有不连续的地方，减少锐角连接，实现光滑连接；
（2）在产生二次应力的区域内，加大壁厚。
举例
二次应力的典型例子有两个：
（a）总体热应力
（b）总体结构不连续处的弯曲应力
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