受平面拉应力的典型零件是各式各样的薄壁压力容器。

1.应力状态

设薄壁容器的内部压强为p，壁厚为t，内径为d，在t＜＜d的情况下，轴向应力σ_e和切向应力σ_t分别为

由此可见，σ_t=2σ_e。

2.制造时应注意的问题

根据薄壁容器应力状态的特点可知，薄壁容器易产生纵向裂纹。自行车的内胎就易产生此种裂纹。用钢板（热轧态）制作这类容器时，要注意使钢板的轧制方向去承受较大的应力，因为轧制方向的性能比横向的性能好。

在拼焊压力容器时，则要特别注意沿轴向的焊缝质量，因为：

1）切向应力σ_t=2σ_e，并与轴向焊缝垂直。

2）焊缝处有热影响区，该处的强度通常比母材的强度低20%。(www.daowen.com)

3）焊缝处存在由于截面变化引起的应力集中现象。

以上几种因素均易产生轴向裂纹。

3.失效分析

失效的形式有两种：一是泄漏，二是爆炸。前者是韧性断裂，后者为脆性断裂。下面仅对防止脆性断裂事故的发生进行强度校核。

例 某厂生产的高压气瓶，内径d=435mm，壁厚t=14.5mm，额定工作压强p=20MPa，钢材的R_eL=750MPa，，气瓶常在纵向焊缝处出现a=0.5mm，c=1.5mm的表面裂纹，设计要求是，在使用中气瓶的裂纹即使扩展，也保证不会发生低应力断裂（爆炸），试问能否实现？

对于一些高压气瓶，为了避免发生低应力断裂，而造成爆炸事故，在设计时，通常采用高安全设计来确定零件的尺寸。基本原理是：使容器的表面裂纹的临界尺寸a_c＞t，这样即使在使用中裂纹得以扩展，并且穿透壁厚，也不会发生脆性断裂。因为此时，裂纹由最不利的平面应变状态（三向拉应力状态），转变为有利的平面应力状态，或混合状态，使材料的断裂韧度得以提高；另一方面，容器内压由于泄漏而降低，所以一般不会发生失稳扩展，因而得以止裂，危险性就不那么严重。再者，容器泄漏后易为人们所察觉，及时采取措施，事故则可避免或减少损失。

断裂力学分析 纵向裂纹可简化为一个椭圆的片状表面裂纹，且为张开型，其临界应力强度因子按式（2-9）计算，临界应力。由裂纹的形状、应力状态可求得裂纹的临界尺寸为a_c=0.057m=57mm。

因为a_c=57mm＞t=14.5mm，所以不会发生低应力断裂。