外壓圓筒屈曲(失穩(wěn))時(shí)所承受的最小外壓稱(chēng)為該圓筒的臨界壓力，以Pcr表示，臨界壓力是表征外壓圓筒抵杭失穩(wěn)能力的重要參數(shù),當(dāng)筒體厚度增大時(shí)，筒壁中的壓應(yīng)力超過(guò)材料屈服極限才發(fā)生失穩(wěn)，這種失穩(wěn)稱(chēng)為彈塑性失穩(wěn)或非彈性失穩(wěn)。
外壓容器的失穩(wěn)分為整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)。整體失穩(wěn)按其受力方式又分為周向失穩(wěn)和軸向失穩(wěn)。圓筒由于受均勻徑向外壓引起的失穩(wěn)叫做周向失穩(wěn)，周向失穩(wěn)時(shí)殼體橫斷面由原來(lái)的圓形被壓癟成波形，其波數(shù)可為2、3、4…，如圖6-2所示。
如果薄壁壓力容器承受軸向外壓，當(dāng)載荷達(dá)到某數(shù)值時(shí)，也能喪失穩(wěn)定性，但在失去穩(wěn)定時(shí)，圓筒仍然具有圓形的環(huán)截面，但母線產(chǎn)生了波形，即圓筒發(fā)生了褶皺，這種失穩(wěn)形式稱(chēng)為軸向失穩(wěn)。局部失穩(wěn)一般發(fā)生在容器支座或其他支承處，在安裝運(yùn)輸過(guò)程中由于過(guò)大的局部外壓也可能引起局部失穩(wěn);另外，某些內(nèi)壓容器若存在較大的局部壓應(yīng)力也可能發(fā)生局部失穩(wěn)，如橢圓形封頭的過(guò)波區(qū)。
受側(cè)向均布外壓力作用的薄壁圓筒，在達(dá)到臨界壓力時(shí)，在其周向?qū)a(chǎn)生幾個(gè)波形為半個(gè)波，軸向半波遠(yuǎn)大于周向半波，較少的波數(shù)相應(yīng)于最小的臨界壓力。對(duì)于給定尺寸的圓筒，波數(shù)主要決定于圓筒端部的約束條件和這些約束之問(wèn)的距離。在一定的周邊約束條件下，臨界壓力除與圓筒材料的彈性模量、泊松比有關(guān)外，主要和圓筒長(zhǎng)度(確切地說(shuō)應(yīng)該是端部約束之間的距離)與直徑之比、壁厚與直徑的比有關(guān)。所謂圓筒端部的約束是指兩端封頭或加強(qiáng)圈等構(gòu)件對(duì)圓筒部分的支持作用。
