DB34/T 2844.1-2017 大型低温超导磁体结构部件设计准则 第 1 部分：应力术语

ICS27.120.99

F69

DB34

安徽省地方标准

DB34/T2844.1—2017

大型低温超导磁体结构部件设计准则

第1部分：应力术语

Designcriteriaforthemaincomponentsoflow-temperaturesuperconducting

magnetsPart1:Stressterms

2017-03-30发布2017-04-30实施

安徽省质量技术监督局发布

DB34/T2844.1—2017

前言

DB34/T2844《大型低温超导磁体结构部件设计准则》分为三个部分：

——第1部分：应力术语；

——第2部分：金属部件；

——第3部分：非金属部件。

本部分为DB34/T2844的第1部分。

本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本部分由中国科学院等离子体物理研究所提出。

本部分由安徽省核聚变工程技术及应用标准化技术委员会归口。

本部分起草单位：中国科学院等离子体物理研究所、安徽省质量和标准化研究院。

本部分主要起草人：宋云涛、郑金星、陆坤、卫靖、赵杰、张文秋、吴维越、沈光、刘旭锋、江峰、

李明、程宁。

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DB34/T2844.1—2017

大型低温超导磁体结构部件设计准则第1部分：应力术语

1范围

DB34/T2844的本部分规定了大型低温超导磁体主要结构部件的相关应力术语。

本部分适用于低温超导磁体结构部件设计。

2应力

2.1

正应力normalstress

垂直于参考平面的应力分量。

注：通常，正应力在厚度上的分布是不均匀的，所以被认为由两个部分组成，一部分是均匀分布并且等于所考虑的

厚度上的平均应力值，另一部分在沿厚度方向位置的平均值附近。

2.2

切应力shearstress

与参考平面相切的应力分量。

2.3

膜应力membranestress

沿截面厚度均匀分布的应力分量，它等于沿所考虑截面厚度的应力平均值。

2.4

弯曲应力bendingstress

正应力的可变应力分量。

注：可变部分可能沿厚度方向呈线性关系。

2.5

一次应力primarystress

外荷载引起的满足基本平衡条件的法向应力和剪应力。

注1：为了满足力或力矩的平衡规律所必需的。

注2：一次应力的基本特性是非自限的。材料达到极限状态，即使载荷不再增加，仍可产生不可限制的塑性流动，

直至破坏。

注3：局部屈服或小变形不能满足成为引起应力的条件。当一次应力大大超过材料的屈服强度时，它会引起总体变

形或/和失效。

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注4：热应力不按一次应力分类。

2.6

二次应力secondarystress

由相邻材料的约束或者结构的自我约束产生的一种正应力或切应力。

注1：二次应力的基本特点是自我限制。局部屈服和轻微的扭曲都会满足产生应力的条件，并且应力导致的故障是

不可预期的。

注2：二次应力的举例：一般热应力、总体结构不连续的屈服应力。

2.7

一次局部膜应力localprimarymembranestress

机械负载在产生不连续膜应力时，在不受限的情况下，负载转移到该结构其它部分产生过度形变时

产生的应力。

2.8

峰值应力peakstress

一次应力与二次应力相加的增量。

注1：由局部间断和包括应力集中在内的局部热应力引起。

注2：峰值应力的基本特征是它不造成任何明显的畸变，并且只有在作为可能的疲劳断裂来源和脆性断裂时才造故

障。

注3：是一种不能造成明显形变，并非局部高度集中的应力。

注4：峰值应力的主要特点是高度的局限性，因而不引起任何明显的变形。

2.9

负载控制应力loadcontrolledstresses

加入负载所产生的大小不随位移变化的应力。

注：例如内压力，惯性载荷，或者重力的作用，其大小不会因为位移而改变。

2.10

热应力thermalstress

由温度的不均匀分布或热膨胀系数的差异引起的一种自平衡应力。当材料的体积超过了其假设体积

和该温度下的形状变化时，在固体中产生。

2.11

总应力totalstress

一次应力、二次应力和峰值应力的总和。

2.12

应力循环stresscycle

2

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交变应力差从初始值（平均应力）到代数最大值，然后到代数最小值，最后返回初始值的循环过程。

一个单独的运行周期可能会导致一个或者几个应力循环，动态影响也应视为应力循环。

2.13

扩张应力expansionstresses

限制管道系统自由端位移产生的应力。

2.14

屈服应力yieldstress

使材料发生屈服时的正应力，用Sy表示。

注1：在设计温度下，屈服应力Sy是一维的平均应力，并且有0.2％的永久形变误差。

注2：4K时，Sy受影响小。

注3：不同的值会得到不同的应变率并且会被样品的极限强度Su影响，Sy通常在大气压下室温、77K（液氮）和4K

（液氦）环境中测定。中间值很难得到并且一般不提供。

2.15

交变应力alternatingstress

构件上随时间周期变化的应力。

2.16

恒定主应力方向constantprincipalstressdirection

在循环中，任何情况下恒定主应力的方向都认为是不变的。

2.17

极限分析limitanalysis

塑性分析的一种特殊情况。将材料假定为理想塑性（无硬化应变）进行分析，该种状态下的平衡状

态和流动特性被用来计算极限载荷。

2.18

极限载荷的极限分析limitanalysiscollapseload

用来计算理想塑性材料在假设条件下部件能够承受的最大载荷的极限分析方法。在这个极限载荷

下，结构的形变将会无限制的增加。

2.19

疲劳与断裂应力强度fatigueandfracturestressstrength

构件裂纹尖端附近的应力和位移场。用KI表示，按式（1）计算：

KY

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