41944

Определение напряжений в днищах, нагруженных внутреннем давлением

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Теоретический расчет напряжений и деформаций в эллиптическом и плоском днищах, нагруженных внутренним давлением; Экспериментальное определение напряжений и деформаций в днищах, сравнение их с расчетными значениями; Сравнение днищ различной формы с точки зрения возникающих в них напряжений.

Русский

2014-09-23

145.5 KB

30 чел.

Лабораторная работа №4

Определение напряжений в днищах, нагруженных

внутреннем давлением

Цель работы:

  •  Теоретический расчет напряжений и деформаций в эллиптическом и плоском днищах, нагруженных внутренним давлением;
    •  Экспериментальное определение напряжений и деформаций в днищах, сравнение их с расчетными значениями;
    •  Сравнение днищ различной формы с точки зрения возникающих в них напряжений.

Теоретическая часть

  1.  Напряжения и деформации в эллиптических днищах, нагруженных внутренним давлением

В инженерной практике для расчета напряжений и деформаций пользуются безмоментной теорией тонкостенных оболочек вращения, к которым  можно отнести  и эллиптические днища с размером δ/D < 0,1 и H/D > 0,2. Согласно этой теории в стенке оболочки под действием давления возникают кольцевые   и меридиональные напряжения , которые равномерно распределены по толщине стенки

; , где R1 и R2 – первый и второй радиусы кривизны оболочки, =0,006 м толщина стенки;

         

Радиальные напряжения принимаются равным нулю. По безмоментной теории радиальная деформация (смещение точки перпендикулярно оси вращения) определяется уравнением:

, где -угол между осью вращения и нормалью к поверхности оболочки в данной точке (широта); - модуль упругости для Ст3; - коэффициент Пуассона;

Для эллиптических днищ, поверхность которых представляет собой часть эллипсоида вращения, главные радиусы кривизны:

;;; где -диаметр днища по срединной поверхности; - высота днища;

  

Эквивалентные напряжения определяем по третьей теории прочности:

    

  1.  Напряжения и деформации в плоских днищах

Для расчета напряжений в плоских днищах используются выводы теории тонких пластин, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой от давления среды.

В соответствии с этой теорией в пластине возникают напряжения изгиба, которые распределены по толщине по толщине пластинки по линейному закону. Считая, что плоское днище, как и эллиптическое, находится в плоском напряженном состоянии, можно найти радиальные  и кольцевые напряжения по формулам:

;

где - средний диаметр прокладки; - радиус исследуемой точки;  = 0,022 м толщина стенки;

Радиальная деформация для плоского днища равна:

                    

Описание экспериментальной установки

Основными элементами установки (рис.1) являются рабочая емкость 1, насос 2, манометр 3 и бочонок для масла 4. Рабочая емкость 1 состоит из нижнего плоского и верхнего эллиптического днища. Для измерения деформации на поверхности днищ наклеены тензодатчики 1-10 на плоском днище, 11-20 – на эллиптическом. Для каждой исследуемой точки наклеены два тензодатчика, один для измерения меридиональных (радиальных), другой – кольцевых деформаций (напряжений).

Экспериментальное определение напряжений

  1.  Напряжения в эллиптических днищах нагруженных внутренним давлением 

;

где - коэффициент тензочувствительности;  - разность показаний прибора ВСТ-4 для датчиков, ориентированных в меридиональном направлениях (датчики с четными номерами); - разность показаний прибора для датчиков, ориентированных в кольцевом направлении (нечетные);

, где -угол между осью вращения и нормалью к поверхности оболочки в данной точке (широта); - модуль упругости для Ст3; - коэффициент Пуассона;

  1.  Напряжения в плоских днищах

;

где - коэффициент тензочувствительности;  - разность показаний прибора ВСТ-4 для датчиков, ориентированных в радиальном направлениях (датчики с четными номерами); - разность показаний прибора для датчиков, ориентированных в кольцевом направлении (нечетные);

Радиальная деформация для плоского днища равна:

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ

В лабораторной работе были определены напряжения и деформации в плоском и эллиптическом днищах. Теоретические и экспериментальные данные расходятся незначительно.

Вывод:

  •  Ознакомились с теоретическим расчетом и экспериментальным определением напряжений и деформаций в эллиптическом и плоском днищах, нагруженных внутренним давлением
  •  Сравнили экспериментально определенные напряжения с расчетными.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4321. Создание бизнес-сайта компании 389.5 KB
  Создание бизнес-сайта компании Цель — ответить на множество вопросов, которые чаще всего интересуют руководителей компаний, когда они встают перед необходимостью создания коммерческого веб-сайта фирмы. В частности, рассматриваются вопросы поста...
4322. Интернет как инструмент PR-деятельности: социологический анализ (оценка эффективности сайтов вузов г. Твери как средства связей с общественностью) 16.02 KB
  Интернет как инструмент PR-деятельности: социологический анализ (оценка эффективности сайтов вузов г. Твери как средства связей с общественностью) Существенной особенностью современных процессов глобализации является рост масштабов применения новых ...
4323. Стратегия выбора системы управления сайтом: сравнение систем по формальным параметрам 33.5 KB
  Стратегия выбора системы управления сайтом: сравнение систем по формальным параметрам Введение В статье речь пойдет о выборе системы управления для коммерческого Web-сайта. В настоящее время утверждение о необходимости разработки Web-сайта компании,...
4324. Разработка текстовой версии персонального сайта студента 420.5 KB
  Учебная цель: Провести сбор вспомогательной информации. Получить практические навыки работы в виртуальной среде. Оценить свои возможности по созданию html-страничек. Изучить основы работы с тегами. Программное обеспечение для выполнения лабора...
4325. Модификация сайта студента с использованием графики 99 KB
  Цель работы: Получить практические навыки работы в виртуальной среде. Создать каркас сайта пользователя с использованием изображений. Изучить основы организации форм в HTML. Программное обеспечение Дя выполнения лабораторной работы необходимо следую...
4326. Модификация персонального сайта студента с использованием CSS 96.5 KB
  Цель работы: изучение и применение каскадных таблиц стилей (CSS) при оформлении (разметке) Web-страниц, формирование умений разметки страниц с помощью блоков (DIV) и CSS Порядок выполнения работы: Ознакомиться с заданием на выполнение лабораторной р...
4327. Язык Javascript и его модификации 147.97 KB
  Язык Javascript и его модификации. HTML+JavaScript Начиная изучать web-технологии, Вы узнали, что все web-документы создаются с помощью языка HTML, который не является языком программирования, а лишь языком разметки гипертекстовых документов. Тепер...
4328. Модификация персонального сайта студента с использованием Javascript 113.5 KB
  Цель работы: Получить практические навыки работы в виртуальной среде. Изучить основы языка JScript. Программное обеспечение Для выполнения лабораторной работы необходимо следующее ПО: Редактор HTML документов (желательно HomeSite 4.5 и выше)...
4329. Основы JavaScript. Результаты работы скриптов. 339 KB
  Введение Основное преимущество языка разметки документов - HTML состоит в его простоте. Каждый, после недолгих экспериментов может научиться создавать достаточно красивые и информационно наполненные документы для своего сайта. Основным недостатком...