外壓容器是指工作時內(nèi)壓小于外壓的壓力容器。真空容器和海洋開發(fā)用的潛水器外殼等，都屬于這類容器。外壓容器的失效機制與內(nèi)壓容器不同。當內(nèi)外壓差達到一定值時，容器就會因喪失穩(wěn)定性突然失去其幾何形狀而出現(xiàn)皺曲，這一現(xiàn)象稱為失穩(wěn)，失穩(wěn)時的這一壓差值稱為失穩(wěn)臨界壓力。不同形式的容器以及不同形式的載荷所引起的失穩(wěn)后的幾何形狀是不同的。外壓失穩(wěn)可以在應力水平大大低于材料屈服強度的情況下失效，而不是材料強度破壞失效。研究壓力容器穩(wěn)定性的目的在于確定容器的臨界載荷以改進加強措施，提高結(jié)構(gòu)的抗失穩(wěn)能力。
圓筒形容器失穩(wěn)后出現(xiàn)不同的波形，長圓筒呈現(xiàn)兩個波，短圓筒則會出現(xiàn)兩個以上的波形。失穩(wěn)的臨界壓力取決于材料的彈性模量﹑泊松比和圓筒的直徑﹑長度和壁厚。在其它參數(shù)相同的情況下，圓筒越短則臨界壓力越高。因此，工程上常常在殼體上設置剛性圈，減少每段筒節(jié)的長度，以提高臨界壓力。由于穩(wěn)定性計算比較煩瑣，工程設計時大多用標準規(guī)范中的圖算法來確定許用外壓。但對于有較大開孔接管、承受非均勻載荷的圓筒無法按照現(xiàn)有的標準規(guī)范進行穩(wěn)定性校核。有限元失穩(wěn)分析提供了一種用于確定結(jié)構(gòu)開始變得不穩(wěn)定時的臨界載荷和失穩(wěn)模態(tài)形狀的技術(shù)。本文將討論有限元失穩(wěn)分析的方法及其可靠性，并介紹以ANSYS有限元分析為基礎開發(fā)的設備大開孔穩(wěn)定性分析系統(tǒng)軟件的理論依據(jù)。
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