不同的預(yù)應(yīng)變量能夠?qū)υ嚰蛪毫θ萜鳟a(chǎn)生一定的影響，使之產(chǎn)生不同程度的塑性變形，但是，材料本身的強(qiáng)化效應(yīng)能夠在一定程度上彌補(bǔ)試件和壓力容器的塑性變形，降低容器塑性失穩(wěn)狀態(tài)下的載荷。對(duì)徑比為1.02到1.10范圍內(nèi)的容器，預(yù)變后容器的塑性失穩(wěn)壓力的影響甚小。同時(shí)考慮容器的塑性變形以及材料的強(qiáng)化效應(yīng)的改變情況，大約4%到12%的試件和容器的最小安全裕度會(huì)有常規(guī)的4.76降低到2.21。本次研究得到的最小安全裕度和國(guó)外相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)一致，這說(shuō)明應(yīng)變強(qiáng)化對(duì)壓力容器安全裕度有較高的影響。
    1.應(yīng)變強(qiáng)化路徑對(duì)壓力容器塑性失穩(wěn)性的影響
    1.1不同情況的加載路徑試件的預(yù)拉伸試驗(yàn)以及結(jié)果的數(shù)據(jù)分析
    本次試驗(yàn)選取的試驗(yàn)對(duì)象是四個(gè)相同的06Gr19Ni10材料試件，標(biāo)號(hào)分別為a、b、c、d，然后對(duì)試驗(yàn)材料的矩形截面試件分別進(jìn)行不同路徑的預(yù)拉伸試驗(yàn)，a試件拉伸程度為斷裂，b、c、d采用不同的拉伸力對(duì)其拉伸，使得試件發(fā)生部分塑性變形、卸載恢復(fù)、再拉伸直至材料斷裂，通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較各試件在不同預(yù)應(yīng)變下的拉伸承載能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所示：
 

    通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可得，在不同加載路徑的情況下，也就是不同程度的應(yīng)變強(qiáng)化情況下，這些材料的極限承載能力的變化程度是不大的，說(shuō)明不同加載路徑雖然能夠使得材料的失穩(wěn)點(diǎn)發(fā)生變化，但是對(duì)材料的極限承載能力的影響是微乎其微的。
    1.2有限元模擬試驗(yàn)分析
    在實(shí)際情況中，影響壓力容器材料屬性的重要元素包括溫度，所以本次試驗(yàn)針對(duì)的對(duì)象是壓力容器所處室溫應(yīng)變強(qiáng)生產(chǎn)塑性變形的實(shí)際加載情況。本次試驗(yàn)選用的試驗(yàn)方法是有限元模擬試驗(yàn)方法，設(shè)定兩種加載方式。第一種為一次性加載使材料的塑性失穩(wěn)。第二種是分兩次加載，第一次加載時(shí)使材料達(dá)到塑性變形的目的，卸載后對(duì)材料進(jìn)行第二次加載，直接使材料的塑性失穩(wěn)。在模擬的過(guò)程中，壓力容器模型選擇為Ø350mm×8mm×18000mm的圓筒容器，通過(guò)查表可知厚度為8mm的06Gr19Ni10鋼板的實(shí)測(cè)應(yīng)變曲線。在此要注意，第二種加載方式的計(jì)算過(guò)程中要給容器施加0.10左右的6組預(yù)應(yīng)變，計(jì)算結(jié)果如下：
 

    從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析中可以看出，在上述兩種加載方式的影響下，該壓力容器模型的材料塑性失穩(wěn)壓力基本沒(méi)有變化，而最大環(huán)向應(yīng)變卻隨著預(yù)應(yīng)變量的逐漸增大而減小等。
    總體來(lái)說(shuō)，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得知，壓力容器的極限承載能力是不會(huì)隨著加載方式的變化而變化的，但是預(yù)應(yīng)變強(qiáng)化容器的儲(chǔ)備卻會(huì)隨著預(yù)應(yīng)變量的增加而逐漸減小。
    2.壓力容器整體的塑性變形與壓力容器材料失穩(wěn)壓力的聯(lián)系
    在分析壓力容器的塑性失穩(wěn)壓力與預(yù)應(yīng)變量的聯(lián)系時(shí)，可以采用有限元分析法對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)分析。在本次試驗(yàn)中，壓力容器試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某跏純?nèi)徑為350毫米，在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算過(guò)程中壓力容器的模型長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)大于等于5倍的內(nèi)徑。根據(jù)實(shí)際情況，在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)變強(qiáng)化壓力容器一般都是薄壁容器，所以可以合理的將容器的徑比選擇在1.08左右，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求則可以詳細(xì)取1.02、1.04、1.06、1.08、1.10五組數(shù)據(jù)。
    試驗(yàn)完成之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，兩種模型的有限元的計(jì)算結(jié)果基本相當(dāng)，在取上述五組數(shù)據(jù)的徑比情況下，塑性變形對(duì)壓力容器材料的失穩(wěn)壓力有一定的影響，壓力容器的模型在0.04到0.12的預(yù)應(yīng)變范圍內(nèi)塑性失穩(wěn)壓力的平均下降幅度最大為6.42％，是發(fā)生在預(yù)應(yīng)變量為0.08的情況下。 應(yīng)變強(qiáng)化會(huì)使得壓力容器的半徑逐漸變大，壁厚逐漸減小，但是材料的塑性失穩(wěn)壓力的下降幅度卻很小，這也說(shuō)明材料的強(qiáng)化效應(yīng)在一定程度上對(duì)容器的尺寸改變做到了一定的彌補(bǔ)。
    通過(guò)數(shù)據(jù)的分析，不同的預(yù)應(yīng)變量能夠使容器產(chǎn)生不同的塑性變形，一段時(shí)間后在材料硬度的影響下容器的塑性變形會(huì)逐漸恢復(fù)。對(duì)于徑比為1.08的薄壁容器來(lái)說(shuō)，容器壁厚對(duì)應(yīng)變強(qiáng)化后的容器塑性失穩(wěn)壓力的影響程度是很小的，如果在此對(duì)容器預(yù)應(yīng)變后容器外形的改變和材料應(yīng)力曲線改變的情況進(jìn)行分析，在4%至20%的預(yù)應(yīng)變后的最小安全裕度會(huì)明顯下降，與當(dāng)今時(shí)期最低安全裕度標(biāo)準(zhǔn)要求是相當(dāng)?shù)模C明應(yīng)變強(qiáng)化對(duì)壓力容器的安全裕度的影響效果是非常明顯的。應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)作為一種新的技術(shù)，雖在一定程度上降低了容器材料的部分塑性，但是其也在一定程度上提高了材料的屈服強(qiáng)度。應(yīng)用應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)之后，壓力容器的壁厚就會(huì)降低，這不僅能夠降低容器的重量，更重要的是能夠提高材料的利用效率。