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1. 弯头计算和应力分布规律
朋友用到了GB/T 12459-2017的标准弯头，因为设计压力比较大，弯头直径也稍微比较大，需要进行计算。
弯头是根据HG/T 20582来计算的，2011版本和2020版本是有一些变化的，主要变化是：
2011的弯头厚度计算公式用的是筒体公式，对于弯头形状的影响，体现在厚度附加量C中。
2020版本，弯头的计算分成3个区域，外弧，内弧，中弧，并加上各自的厚度附加量，显得更为精确。
一般来说，计算所需厚度：
外弧厚度<中弧厚度<内弧厚度，从应力云图上来看，可以很直观的观察到，相同厚度和压力下，内弧受到的应力是最大的。
所以一般来说，对于弯头本身的计算，只需要计算内弧厚度即可。
2. 标准弯头要不要计算？
那么对于标准弯头是否需要计算呢？
弯头一般代入到SW6中计算即可。
我们可以看HG20582的计算说明，这个计算方法针对的是：
钢管在平面内弯曲的光滑弯管，不适用于铸造弯头，U型换热器管，以及由专用机械热压成型的弯头。
而标准的弯头的加工方法，很多是热压成型弯头。理论上不符合HG的适用范围，也就是不适用SW6的方法来计算。
不过在GB12459的规范4.1条中，弯头的许用压力额定值，可按与其相连接的相同规格，材质，壁厚的无缝直管计算。
也就是说标准弯头许用压力一般来说随着相配的直管走。
GB12459的附录B，也规定了成品弯头的实测壁厚要求。其中对于内侧弧处的厚度一般比匹配的直管公称壁厚要厚，也就保证了弯头强度和直管能够一致。
这一点和ASME B16.9的要求是一样的。
所以对于标准弯头，其厚度可以随着直管走即可，无需特别计算。
3. 弯头开孔补强
弯头的最大受力点在内侧处，而一般开孔在弯头的外侧处。弯头的开孔补强应该如何计算呢？
准确的开孔补强计算，是需要通过FEA来计算。不过大多数时候，这种方式的计算会耗时比较久。
考虑到弯头很多时候和筒体非常类似，如果采用筒体的假设，按照筒体进行开孔补强计算，开孔直径按照最大开孔直径，那么可以将结构强度估计的差不多。
假如弯头开的孔符合等面积补强原则，可以考虑用等面积补强法估算以下开孔补强。
为此做了一个弯头等面积补强计算的表格，供弯头开孔补强估算。下载链接见文章最后。
不过使起来要注意以下事项：
1. 根据弯头解的理论计算和FEA分析，最大应力点在弯头内弧处。 可以通过弯头的计算获得计算厚度δ，宜保守取弯头内弧计算厚度。
2. 弯头外弧处的内外表面应力均略低于同厚度的对接筒体。 如果开孔在此处，且开孔直径不大，开孔可以用相同的筒体开孔近似估计。
3. 弯头开孔的等面积补强仅作为参考，当压力比较高时，宜用分析验证。
弯头的开孔与筒体开孔有很大相似性，比如切向进的接管，最大应力点，也是在尖角处。
此时也可以代入SW6中，用筒体开斜接管模拟，斜的角度按照筒体中心线和弯头切线的夹角，可以比较快速估计受力情况。
需要表格的朋友可以采用如下链接： 提取码：9is4
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