WRC297的补强圈最小外径警告

问题提出

在用SW6的WRC297模块计算筒体上带补强圈的接管局部载荷时，经常会出现下面一个注意：补强圈最小外径需要1044.6。

而实际输入的补强圈为一个标准的补强圈，外径是480.0mm。

那么实际制造中补强圈的尺寸是不是需要增加到1044mm呢？

按照WRC297公报要求，如果补强圈宽度小于1.65（RT）^1/2时，计算圆筒各项应力时不能计入补强圈厚度TR，但核对SW6计算书时发现，不论补强圈宽度是否满足要求，计算圆筒各项应力时都将补强圈厚度计入。

也就是说，要考虑补强圈的效果，需要将补强圈的尺寸增加到1.65（RT）^1/2。但是是不是一定要改成一个如此大的补强圈呢？

我的建议是：使用标准补强圈，但是要留意一下计算结果。

原因分析

WRC297的带补强圈接管核算三处地方

1.接管根部壳体应力

2.接管根部接管应力

3.补强圈边缘应力

在老版的SW6中，计算局部应力，不管你输入的补强圈外径是多少，它永远按照它推荐的补强圈外径来计算三处的应力。所以看上去合格的值，特别是补强圈边缘应力看上去很低，实际上是当补强圈宽度大于1.65（RT）^1/2时的应力，而不是手动输入的补强圈边缘的应力。这样是很容易误导设计人员，以为合格了，但是补强圈直径缩小后，补强圈边缘处应力值肯定会大很多，此时给出了合格的报告，采用了标准补强圈，实际上很可能是不合格的。为此，我们也多次联系了中心站，反应了情况。

值得高兴的是最新版的SW6更新，已经将此改过来了。加了补强圈对于接管根部壳体应力和根部接管应力是有很大的改善，此处采用WRC297来计算是符合模型的。虽然说理论上衰减范围需要1.65（RT）^1/2，但是实际上应力衰减是非常快的，标准补强圈的宽度已经足够衰减了。首先从工程上来说，忽略保守的衰减范围是合理的。

补强圈边缘应力的计算是采用WRC107还是WRC297计算，一般来说采用WRC107是比较合适的，当做一个实心的圆心附件。与有限元结果比较也印证了这一点，所以软件在按照WRC297计算了接管根部应力后，又采用实际的补强圈外径用WRC107校核了补强圈边缘应力，是非常合理的。

所以综上所述，大家可以信任新版的SW6，对于老版的SW6，需要用WRC107模块重新校核一下实际补强圈尺寸处的应力值。

与PVDesk的比较

PV desktop计算时可通过勾选“只有当补强板宽度满足要求时，补强板厚度才能参与局部应力计算”选项使软件判断是否将补强圈厚度计入。这一点兼顾了标准规范和工程实践。但是补强圈边缘壳体应力局部应力PV desktop选用的是WRC Bulletin 297 计算方法，于分析结果相差较大，不建议使用。

另外PV desktop使用WRC107计算椭圆型封头上开孔局部应力时，与SW6计算结果相差较大。经过分析发现，两种软件计算椭圆型封头开孔时的壳体几何参数中Rm值不同。SW6计算书参数说明中Rm=(Di+T)/2，显然此公式并不适用椭圆封头，但根据后面U值反推得Rm值为椭圆封头当量半径，Rm实际取值正确。但PV desktop中无论筒体或封头均为Rm=(Di+T)/2，故两个软件出现不同的壳体几何参数U数值，进而影响计算结果；计算椭圆型封头开孔时，PV desktop不可取，应选用SW6进行计算。

有一些设计人员，因为椭圆封头上的管口SW6超界无法计算，采用PVdesktop来计算，这种解决方法时错误的，属于掩耳盗铃。（最近这个成语用的挺频啊）。