壓力容器殼體中的薄膜應(yīng)力滿足了殼體受載的平衡條件，而邊緣應(yīng)力則是為了滿足變形連續(xù)要求而產(chǎn)生的。正因?yàn)槿绱耍吘墤?yīng)力具有如下兩個(gè)特性。
1.局部性
邊緣應(yīng)力雖然可能達(dá)到相當(dāng)大的數(shù)值，但它的作用范圍不大，與v麗為同一量級(jí)，這里R是殼體半徑，δ是殼體壁厚。并且這種應(yīng)力還將隨著離邊界距離的增大而迅速衰減，衰減中應(yīng)力符號(hào)會(huì)作反復(fù)變化。如圓筒與平板封頭連接處的邊緣應(yīng)力，根據(jù)有力矩理論計(jì)算，在離開(kāi)連接邊緣2.5√Rδ處，邊緣應(yīng)力較連接處衰減了95. 7%。這就意味著一個(gè)直徑1000mm,壁厚10mm的圓筒，當(dāng)離開(kāi)連接處約180mm時(shí)。邊緣效應(yīng)的影響就幾乎不存在了。而2.5√Rδ這個(gè)數(shù)位與圓筒長(zhǎng)度相比，一般來(lái)說(shuō)都是很小的,所以邊緣應(yīng)力具有局部性，而且當(dāng)殼體直徑小，壁薄時(shí)，邊緣應(yīng)力的局部性更加明顯。
2.自限性
從根本上說(shuō)，壓力容器發(fā)生邊緣彎曲的原因是由于薄膜變形(彈性變形)不連續(xù)。當(dāng)邊緣兩側(cè)的彈性變形相互受到約束，則必然產(chǎn)生邊緣力和邊緣力矩，從而產(chǎn)生邊緣應(yīng)力。當(dāng)邊緣應(yīng)力超過(guò)材料的屈服極限時(shí)，它總是首先使那些高應(yīng)力點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形，而一旦這部分材料屈服后，應(yīng)力值就不再升高，停留在屈服極限，而靠增大局部塑性區(qū)的范圍來(lái)繼續(xù)承擔(dān)邊緣應(yīng)力，在此過(guò)程中，上述那些彈性約束就開(kāi)始緩解，使之原來(lái)不同的薄膜變形也趨于協(xié)調(diào)，結(jié)果邊緣應(yīng)力便會(huì)自動(dòng)限制在一定范圍內(nèi)。此時(shí)，局部塑性區(qū)被其周圍的彈性變形區(qū)所包圍，所以不致發(fā)生整體性的塑性流動(dòng)而造成殼體破裂。除非由于邊緣應(yīng)力過(guò)大，邊界處的全部材料均發(fā)生塑性流動(dòng)，殼體才會(huì)失效。邊緣應(yīng)力的這種性質(zhì)稱為自限性，一般而言，凡是局部性的應(yīng)力，材料又為塑性材料，都有這種自限性。
