18.内部加热的厚壁圆筒，为什么在圆筒不受约束的情况下依然会有热应力产生？为降低厚壁圆筒热应力，可以采取哪些措施？ 厚壁筒通常承受内部加热，或者外部加热，在无保温层情况下，必然使得温度沿壁厚的分布不均。将厚壁圆筒看成由许多薄壁圆筒套在一起而成。由于温度分布不均匀，每个薄壁圆筒的热膨胀量不一样，而圆筒又须保持连续。这样必然要相互间产生应力。

措施：可通过内外壁面的保温，使温度差降低，达到降低热应力的目的。避免外部对热变形的约束、设置膨胀节（或柔性元件）、采用良好的保温层等。

19.什么是理想弹塑性材料？为什么可以将压力容器用钢看成是理想弹塑性材料？

在研究材料的应力应变关系时，分两个阶段。第一阶段为弹性变形，第二阶段为塑性变形。在塑性变形时，要考虑变形之前的弹性变形，而不考虑硬化的材料，也就是进入塑性状态后，应力不需要增加就可以产生塑性变形。材料屈服后不考虑其加工硬化对材料的影响的模型。

对于理想弹塑性材料，忽略材料的硬化阶段，同时认为材料的屈服极限为常数。

因为钢受力能变形，（弹性范围内）外力消失后能完全恢复原来形状的材料。

不管变形多大，外力消失后能完全恢复原来形状。受力能变形，外力消失后不再恢复原来形状的材料。受力很少就能变形，外力消失后能保持所变成的形状，一点不回弹。

20.根据（2-47）式，分别根据弹性失效设计准则和塑性失效设计准则，求得内压厚壁圆筒最大内压承载能力以及圆筒壁厚计算式，并加以比较。

21.根据第一强度理论，说明通过增加厚壁来提高内压厚壁筒承载能力的局限性。

此时，无论如何增大壁厚，都无法满足(2-54)式。这说明，当工作内压力增大到一定数值时，通过加大厚度，将无法满足弹性失效设计准则条件（弹性失效判据）。

此外，在K >4 时，内壁面至外壁面间的应力分布极为不均匀，材料利用率很低，并且热应力较大。

如果厚壁筒是用塑性较好的材料制成，就可以通过结构的塑性失效设计准则条件（塑性失效判据）进行设计。

22.以内压厚壁圆筒弹塑性承受载荷为例，说明筒壁中残余应力产生过程，以及残余应力具有的特征。

在厚壁筒承受内压出现塑性区后，将内压卸除。由于塑性区材料变形的不可恢复，最终使得塑性区筒体承受压缩应力作用，而弹性区筒体承受拉伸应力的作用。在没有外载的情形下，在整个筒壁内分布着残余应力。显然，这个残余应力分布是一个自平衡应力。

23.简述自增强法和多层热套法原理，并用应力分布图加以说明。