内压锥壳在轴向力、横向力、弯矩和扭矩作用下的强度校核

（只是探讨一下思路，没有仔细地推导，有错误还请指正）

工程背景：某立式容器上封头为大小端均带折边的锥壳，小端直接与管道相连。管道应力专业反馈，锥壳承受x,y,z三个方向的力、弯矩，其中，y为筒体轴向。显然，该问题不属于典型的管口局部应力问题，不能采用WRC297公报计算。

（此处应该有图，但本工的Solidworks技能早已不见了，斜眼笑）

因为该结构为轴对称，所以x,z方向的横力、弯矩都应合成后计算，这样问题就转化为：

在所关心的截面，强度校核步骤为：

（1）、求出内压作用下的环向应力；

（2）、求出内压作用下的轴向应力，轴向力F产生的拉伸或压缩应力，弯矩M所产生的弯曲应力。需要注意的是，此处的弯矩M应考虑横力F’在该截面的弯矩。

（3）、求出扭矩Mt、横力F’所产生的切应力。

（4）、依据上述三项求出主应力，并按第四强度理论确定当量应力进行限制。

这是ASME VIII-2卷4.3.10一节中所推荐的方法。只不过ASMEVIII-2没有考虑横向力作下用产生的弯曲应力、切应力。

国内的NB/T47041-2014《塔式容器》在“7.10 圆锥形塔壳轴向应力校核”中也给出了锥壳在轴向力、弯矩作用下的轴向拉应力及稳定性校核，但没有考虑扭矩和横向力，不涉及切应力。这种校核方法对于作为塔器变径段的锥壳来说应该是足够的，但对于本文中的锥壳，恐怕还不够全面。

和ASME VIII-2还有一点不同，NB/T47041的环向和轴向应力是分开校核的，分别按第一强度理论进行校核。

对于ASME VIII-2中没有提及的横向力作用下的应力问题。在材料力学上，这是一个薄壁圆筒的横力弯曲问题，对于锥壳，可由圆筒计及系数1/cosa（a为锥壳半顶角）换算得到。

工程上，横力F’通常都较小，它在所关心的截面上产生的弯曲应力及切应力一般都可以不考虑。我斗胆揣测，这也是ASME VIII-2没有考虑F’的原因。