CN111159829A - 一种工业用钢制阀门阀体壁厚计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业阀门钢制阀体壁厚设计计算方法，属于工业阀门设计领域。本发明克服了现有技术中的不足之处，提供一种新的设计计算方法计算阀体壁厚，包括以下步骤：首先计算基础阀体以及分叉区域以外支路的壁厚，然后计算分叉区域的壁厚；根据基础阀体和支路的形状特点、成型方式采用不同的计算方式进行计算，得到初始的壁厚；计算分叉区域的壁厚，并且通过作用力平衡进行检查，基于压力载荷面积和补偿的有效金属截面面积大小确定分叉区域的壁厚。本发明综合考虑了阀体的形状、成型方式，从而使阀门的设计更加合理，减薄了阀体壁厚，减轻了阀体重量，改善了现有阀体设计方法，推动了阀门轻量化发展，对指导阀门设计计算具有科学指导意义。

Description

一种工业用钢制阀门阀体壁厚计算方法

技术领域

本申请涉及工业阀门设计领域，特别涉及一种钢制阀体壁厚设计计算方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和工业自动化的提高，我国装备制造业迫切需要转型升级，国家“十三五”规划纲要明确指出要实施工业强基工程，阀门作为核心元器件配套，是实现智能制造工程的基础性部件，阀门的质量直接关系到工业自动化装置能否安全可靠的运行。

阀体壁厚设计计算是阀门设计的基础，目前的阀体设计理论借鉴于内压容器设计理论，忽略了阀体的形状、成型方式，不能准确地贴合阀门实际工况和反映阀体共同工作状态下的应力，导致阀体壁厚的计算存在诸多不合理之处，限制了阀门行业的进一步发展。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种阀体壁厚设计计算方法，用于工业阀门钢制阀体壁厚的计算，将阀体的形状，成型方式考虑在内，以得到合理、安全、可靠的阀体壁厚，实现阀门的轻量化发展。

为实现上述目的，本申请有如下技术方案：

一种工业用钢制阀门阀体壁厚设计计算方法，其包括以下步骤：

S1：将阀体分为两个部分，第一部分为基础阀体以及分叉区域以外支路，第二部分为分叉区域；

S2：计算基础阀体以及分叉区域以外支路的壁厚，计算时将阀体形状划分为圆柱状、球形、锥形、椭圆形或矩形截面，计算方法如S21～S24：

S21：当基础阀体或分叉区域以外支路为圆柱状时，采用下述公式进行计算：

或

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；d_i表示阀体内径,单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示阀体焊接处焊接系数；d_o表示阀体外径，单位为毫米(mm)；

S22：当基础阀体或分叉区域以外支路为球形时，采用下述公式进行计算：

当径比为d_o/d_i≤1.2时：

或

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；d_i表示阀体内径,单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示阀体焊接处焊接系数；d_o表示阀体外径，单位为毫米(mm)；

当径比为1.2≤d_o/d_i≤1.5时：

或

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；d_i表示阀体内径,单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示阀体焊接处焊接系数；d_o表示阀体外径，单位为毫米(mm)；

S23：当基础阀体或分叉区域以外支路为锥形时：

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；d_K表示锥阀体直径，单位为毫米(mm)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示阀体焊接处焊接系数；

表示锥阀体角度，单位为度(°)；

S24：当基础阀体或分叉区域以外支路为椭圆形或矩形截面时，采用下述公式进行计算：

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；b₂表示椭圆阀体长边，单位为毫米(mm)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；B₀表示法向力的函数计算系数；B_n表示与弯曲力矩有关的计算系数；

S3：计算分叉区域的壁厚，计算方法如S31～S33：

S31：将基于步骤S2中计算得到的基础阀体的壁厚，作为分叉区域中与基础阀体相连部分的壁厚e_c1初始值；将基于步骤S2中计算得到的分叉区域以外支路的壁厚，作为分叉区域中与支路相连部分的壁厚e_c2初始值；

S32：对分叉区域中的壁厚初始值，通过作用力的平衡进行检查，作用力的平衡式为：

p×A_p＝f×A_f×k_c

式中，A_p表示分叉区域压力载荷面积，p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；A_f表示分区区域补偿的有效金属截面面积，f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示取决于焊接工艺的焊缝系数；

S33：判断阀体壁厚e_c1初始值≥支路的壁厚e_c2初始值是否成立，若不成立，则在距离l的分叉区域内，使支路的壁厚e_c2＝阀体壁厚e_c1；其中l表示补偿面积的有效长度；若成立，则分叉区域壁厚值＝e_c1+e_c2。

作为优选，在步骤S3的计算过程中时，不考虑法兰和端部锥形倒角；若存在因中法兰端过短导致育孔螺栓孔伸到有效金属截面面积A_f区域内的情况，应从有效金属截面面积A_f中减掉盲螺栓孔的面积。

作为优选，对于有凹槽结构的阀体，凹槽部分的壁厚取确定有效金属截面面积A_f时所使用的壁厚e_c，计算时，增加的壁厚不允许超过凹槽区域的宽度。

作为优选，对于通过垫环确保承压区域面积A_p小于有效长度所对应的的面积的设计类型，将垫环中心线视为面积A_p的边界，但有效金属截面面积A_f受计算得出的有效长度的限制。

作为优选，对于压力密封阀盖结构设计，如果对开圆环分布在有效长度之内，那么确定有效金属截面面积A_f时，应只考虑有效长度到对开圆环中心线的面积，确保整环产生的径向力以及作用于凹槽底部的弯曲应力是受限的。

与现有计算方法相比，本发明的有益效果：

(1)本发明提供的阀体壁厚设计计算方法更加贴合阀体的实际工况，将阀体的形状、成型方式考虑在内，通过将阀体分成基础阀体和分叉区域两个部分，同时考虑两个部分的形状因素，由此得到的阀体壁厚更加科学合理，克服了传统设计方法的局限性，能更加准确地反映阀体在实际工作状态下的应力，同时避免了应力集中导致的安全问题。

(2)在保证安全可靠的基础上，通过本方法得到的阀体壁厚要比目前现有设计方法的壁厚值小，减轻阀体重量，推动阀体轻量化发展，减少材料浪费，优化阀体结构和阀体壁厚，同时对于完善阀门设计体系，提高阀门技术水平，提高阀门产品质量具有重要意义。

附图说明

图1为本发明的计算方法流程图；

图2为实施例计算产品图；

图3为计算区域划分图；

图4为椭圆形和带或不带圆角的矩形截面计算壁厚位置示意图；

图5为椭圆形基础阀体截面变化实例；

图6为交叉区域壁厚的计算步骤；

图7为球形阀体压力载荷面积A_p和金属截面面积A_f的示例；

图8为封闭示例。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方法和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

阀体壁厚设计计算是阀体设计的基础，阀体的强度安全直接关乎到整个生产流程是否能够安全可靠的运行，而目前的阀体壁厚设计方法是借鉴内压容器的壁厚设计方法，存在安全裕度太高、不能完全贴合阀体的实际工况等缺点，限制了阀门设计体系的发展，不能满足阀门轻量化的发展趋势，也进一步限制了阀门在一些特殊工况例如航空航天方面的应用。如何针对阀门实际工况，将阀门的形状、成型方式等因素考虑在内，从而设计阀体壁厚，在保证安全可靠的前提下减轻阀体重量，克服传统设计的局限，这是阀门设计人员迫切需要解决的问题。

本申请实施例提供了一种阀体壁厚设计计算方法，如附图1所示，其过程如下：

A、将阀体分为两个部分，如附图3所示，第一部分为基础阀体以及分叉区域以外支路(包括基础阀体部分，以及分叉区域以外支路部分)，第二部分为分叉区域；

B、计算基础阀体以及分叉区域以外支路的壁厚，计算时将阀体形状划分为圆柱状、球形、锥形、椭圆形或矩形截面，计算方法如B1～B4：

交叉点或分叉区域以外的区域，是指待计算的中空阀体在此区域没有开口或切口，例如一个平滑的管节。

B1、当基础阀体或分叉区域以外支路为圆柱状时，采用下述公式进行计算：

或

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；d_i表示阀体内径,单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示阀体焊接处焊接系数；d_o表示阀体外径，单位为毫米(mm)；

B2、当基础阀体或分叉区域以外支路为球形时，采用下述公式进行计算：

B21、当径比为d_o/d_i≤1.2时：

或

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；d_i表示阀体内径,单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示阀体焊接处焊接系数；d_o表示阀体外径，单位为毫米(mm)；

B22、当径比为1.2<d_o/d_i≤1.5时：

或

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；d_i表示阀体内径,单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示阀体焊接处焊接系数；d_o表示阀体外径，单位为毫米(mm)；

B3、当基础阀体或分叉区域以外支路为锥形时：

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；d_K表示锥阀体直径，单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示阀体焊接处焊接系数；

表示锥阀体角度，单位为度(°)；

具体的，转角连接处或角焊处的壁厚：

式中，e_cK表示转角连接处或角焊缝的壁厚，单位为毫米(mm)；d_o表示阀体外径或半径，单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；β表示锥阀体的计算系数；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示阀体焊缝处焊接系数；φ表示锥阀体角度，单位为度(°)。

具体的，距离角焊相邻的x和

区域也需要达到e_ck。

式中，x表示角焊缝相邻区域距离，单位为毫米(mm)；d_o表示阀体外径或半径，单位为毫米(mm)；e_c表示阀体壁厚计算厚度，单位为毫米(mm)。

具体的，对于带有转角的扁平锥体且

则：

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；d_o表示阀体外径或半径，单位为毫米(mm)；d表示阀体半径，单位为毫米(mm)；

表示锥阀体角度，单位为度(°)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示阀体焊缝处焊接系数。

具体的，如果具有不同锥角的两个锥形壳体连接在一起，那么应确定具有明显较大锥度的锥形壳体部分和明显具有较小锥度的锥形壳体之间的

角，便确定β值。

B4、当基础阀体或分叉区域以外支路为椭圆形或矩形截面时，如附图4所示，采用下述公式进行计算：

下列计算原则适用于壁厚/直径比e_c/b₂≤0.15且b₁/b₂≥0.4的椭圆形或矩形截面的阀体。

对于壁厚/直径比e_c/b₂≤0.15，这些计算原则适用于b₁/b₂≥0.25情况。

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米(mm)；p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；b₂表示椭圆阀体长边，单位为毫米(mm)；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；B₀表示法向力的函数计算系数；B_n表示与弯曲力矩有关的计算系数；

B41、如附图5所示，计算位置1及位置2和位置1及位置3的壁厚，上述这些位置对强度有显著的影响，因此这些位置显示有最大的弯曲力矩。

B42、如果能够达到所必须的局部壁厚，那么就可以认为强度条件能够满足要求。前提是壁厚应该逐渐缓和地过渡。

B43、如果一个完成的设计结构不能满足B42强度条件要求，那么就需要局部增强，例如以提供加强筋的形式，但需要对设计进行强度验证。

具体的，对于长度不受计算的几何形状干扰的短型阀体，计算其最小壁厚时可将连接端部的零件的支持作用考虑进去，这样计算得出的最小壁厚为：

e_c＝e_c0×k (12)

式中，e_c表示阀体壁厚计算厚度，单位为毫米(mm)；e_c0表示阀体壁厚理论最小壁厚，单位为毫米(mm)；k表示修正系数。

C、计算分叉区域的壁厚，计算方法如C1～C3：

C1、将基于步骤B中计算得到的基础阀体的壁厚，作为分叉区域中与基础阀体相连部分的壁厚e_c1初始值；将基于步骤S2中计算得到的分叉区域以外支路的壁厚，作为分叉区域中与支路相连部分的壁厚e_c2初始值；

C2、对分叉区域中的壁厚初始值，通过作用力的平衡进行检查，由附图6可得作用力的平衡式：

p×A_p＝f×A_f×k_c (13)

式中，A_p表示分叉区域压力载荷面积，p表示阀体设计压力，单位为兆帕(MPa)；A_f表示分区区域补偿的有效金属截面面积，f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕(MPa)；k_c表示取决于焊接工艺的焊缝系数；

C3、判断阀体壁厚e_c1初始值≥支路的壁厚e_c2初始值是否成立，若不成立，则在距离l的分叉区域内，使支路的壁厚e_c2＝阀体壁厚e_c1；其中l表示补偿面积的有效长度；若成立，则分叉区域壁厚值＝e_c1+e_c2。

具体的，在进行计算时，不考虑法兰和端部锥形倒角，对于中法兰端很短导致育孔螺栓孔会伸到有效金属截面面积A_f区域内的情况，这时，应从有效金属截面面积A_f中减掉盲螺栓孔的面积，球形阀体的有效金属截面面积如图7所示。

具体的，对于有凹槽的设计类型，如图8所示，凹槽部分的壁厚应取用确定有效金属截面面积A_f时所使用的壁厚e₀，计算时，增加的壁厚不允许超过凹槽区域的宽度。

具体的，对于提供垫环以确保压力载荷面积A_p小于有效长度所对应的的面积的设计类型，可将垫环中心线视为压力载荷面积A_p的边界，但有效金属截面面积A_f受计算得出的有效长度的限制。

具体的，对于压力密封阀盖结构设计，若对开圆环分布在有效长度之内，则确定有效金属截面面积A_f时，只考虑有效长度到对开圆环中心线的面积，以确保了整环产生的径向力以及作用于凹槽底部的弯曲应力是受限的。

具体的，计算时考虑的增强厚度e_s只能是一个不超过基础阀体实际壁厚的值，常用的载荷承载系数n₁＝0.7，对于管状增强那样支路内伸有某一长度的结构，计算时载荷承载系数用n₁＝0.8。

下面将上述方法应用于一个具体的实施例中，说明本发明的具体实现方式和效果。

本实施例提供一种钢制阀门阀体壁厚设计计算方法，包括：

本发明采用算例为图1所示主给水调节阀阀体，采用本发明方法通过计算得到阀体壁厚，通过计算结果和实际产品的对比，以说明本发明的具体实施过程和计算结果的合理性，算例基本参数：阀门类型：直通型；公称通径：DN550；设计压力：12.4MPa；设计温度：250℃；阀杆材料：SA-217WC6合金钢；工作压力：10MPa；实测阀体内径为580mm；外径为692mm，壁厚为56mm；支路为圆柱状支路，实测支路内径为500mm；外径为592mm；壁厚为46mm。

步骤一：首先将阀体划分为基础阀体与交叉点或分叉区域以外支路和分叉区域两个部分，划分图如图2所示。

步骤二：计算阀体的壁厚

由图2可以看出，阀体为圆柱状，由上述实际工况描述可知，d_i＝580mm，p＝12.4MPa，由于该实际产品会进行无损检验确认所有的焊缝系数均无重大缺陷，故焊缝强度有效系数k_c取值为1，由ASME BPVC压力容器规范BPVC-II-D公制材料标规范2017版可知，材料SA-217WC6在250℃的许用应力值f＝138MPa，

由下式计算壁厚e_c值：

步骤三：计算支路的壁厚

由图2可以看出，支路也为圆柱状，由上述基本条件可知，其内径d_i＝500mm，p＝12.4MPa，材料许用应力值f＝138MPa，焊缝强度有效系数k_c＝1，由下式计算壁厚e_c值：

步骤四：计算分叉区域的壁厚

首先，根据步骤二，步骤三的计算结果，可假设此区域的壁厚值e₀＝40mm，e₁＝38mm，e₃＝40mm此假设的壁厚值通过作用力的平衡进行检查，对于圆柱形截面，则有：

则可计算A_p和A_f的值，通过计算可得：

A_p＝169859.58mm²，A_f＝17603.06mm²

由于d₁/d₀＝500/580＝0.86>0.7，故圆形截面的计算公式为：

由上式可知，满足强度要求，故分叉区域的壁厚假设合理，所以分叉区域的壁厚值为e₀＝40mm，e₁＝38mm。

同时对整个壁厚进行平滑处理，整个过程到此计算过程结束，将由本方法得到的壁厚与实际产品的壁厚进行对比，实际产品是按照目前现行的设计方法进行设计计算，已得到产品质量检验，并且从产品的图可以看出，该产品在进出口两侧是由肋板进行加强的，而本方法设计计算得出的阀体是不需要肋板进行加强，在没有肋板的基础上，将本方法得到的壁厚与实际产品的壁厚进行对比，对比结果为下表：

表1 计算结果对比

综上所述，本发明提供的这种阀体壁厚设计计算方法综合考虑了阀体的形状、成型方式、工载荷，在此基础上将阀体分成两部分进行设计计算，由此得到的阀体壁厚与目前现行的设计方法相比较，在保证强度可靠的基础上，减薄了阀体壁厚，减轻了阀体重量，改进了阀门现有计算方法，推动了阀门的轻量化进程，对于提高阀门质量，推动现有体系变革具有重要意义。

以上例举，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用于限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种工业用钢制阀门阀体壁厚设计计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将阀体分为两个部分，第一部分为基础阀体以及分叉区域以外支路，第二部分为分叉区域；

S2：计算基础阀体以及分叉区域以外支路的壁厚，计算时将阀体形状划分为圆柱状、球形、锥形、椭圆形或矩形截面，计算方法如S21～S24：

S21：当基础阀体或分叉区域以外支路为圆柱状时，采用下述公式进行计算：

或

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米；d_i表示阀体内径,单位为毫米；p表示阀体设计压力，单位为兆帕；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕；k_c表示阀体焊接处焊接系数；d_o表示阀体外径，单位为毫米；

S22：当基础阀体或分叉区域以外支路为球形时，采用下述公式进行计算：

当径比为d_o/d_i≤1.2时：

或

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米；d_i表示阀体内径,单位为毫米；p表示阀体设计压力，单位为兆帕；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕；k_c表示阀体焊接处焊接系数；d_o表示阀体外径，单位为毫米；

当径比为1.2≤d_o/d_i≤1.5时：

或

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米；d_i表示阀体内径,单位为毫米；p表示阀体设计压力，单位为兆帕；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕；k_c表示阀体焊接处焊接系数；d_o表示阀体外径，单位为毫米；

S23：当基础阀体或分叉区域以外支路为锥形时：

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米；p表示阀体设计压力，单位为兆帕；d_K表示锥阀体直径，单位为毫米；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕；k_c表示阀体焊接处焊接系数；

表示锥阀体角度，单位为度；

S24：当基础阀体或分叉区域以外支路为椭圆形或矩形截面时，采用下述公式进行计算：

式中，e_c表示阀体计算厚度，单位为毫米；p表示阀体设计压力，单位为兆帕；b₂表示椭圆阀体长边，单位为毫米；f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕；B₀表示法向力的函数计算系数；B_n表示与弯曲力矩有关的计算系数；

S3：计算分叉区域的壁厚，计算方法如S31～S33：

S31：将基于步骤S2中计算得到的基础阀体的壁厚，作为分叉区域中与基础阀体相连部分的壁厚e_c1初始值；将基于步骤S2中计算得到的分叉区域以外支路的壁厚，作为分叉区域中与支路相连部分的壁厚e_c2初始值；

S32：对分叉区域中的壁厚初始值，通过作用力的平衡进行检查，作用力的平衡式为：

p×A_p＝f×A_f×k_c

式中，A_p表示分叉区域压力载荷面积，p表示阀体设计压力，单位为兆帕；A_f表示分区区域补偿的有效金属截面面积，f表示阀体材料许用应力，单位为兆帕；k_c表示取决于焊接工艺的焊缝系数；

S33：判断阀体壁厚e_c1初始值≥支路的壁厚e_c2初始值是否成立，若不成立，则在距离l的分叉区域内，使支路的壁厚e_c2＝阀体壁厚e_c1；其中l表示补偿面积的有效长度；若成立，则分叉区域壁厚值＝e_c1+e_c2。

2.如权利要求1所述的一种工业用钢制阀门阀体壁厚计算方法，其特征在于，在步骤S3的计算过程中时，不考虑法兰和端部锥形倒角；若存在因中法兰端过短导致育孔螺栓孔伸到有效金属截面面积A_f区域内的情况，应从有效金属截面面积A_f中减掉盲螺栓孔的面积。

3.如权利要求1所述的一种工业用钢制阀门阀体壁厚设计计算方法，其特征在于，对于有凹槽结构的阀体，凹槽部分的壁厚取确定有效金属截面面积A_f时所使用的壁厚e_c，计算时，增加的壁厚不允许超过凹槽区域的宽度。

4.如权利要求1所述的一种工业用钢制阀门阀体壁厚设计计算方法，其特征在于对于通过垫环确保承压区域面积A_p小于有效长度所对应的的面积的设计类型，将垫环中心线视为面积A_p的边界，但有效金属截面面积A_f受计算得出的有效长度的限制。

5.如权利要求1所示的一种工业用钢制阀门阀体壁厚设计计算方法，其特征在于对于压力密封阀盖结构设计，如果对开圆环分布在有效长度之内，那么确定有效金属截面面积A_f时，应只考虑有效长度到对开圆环中心线的面积，确保整环产生的径向力以及作用于凹槽底部的弯曲应力是受限的。

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