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

17 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

2984. Основы технической диагност 1.03 MB
  Построить схему проверки работоспособности фрагмента устройства. Исследуя данную схему фрагментоустройства определим среднюю точку, необходимую для начала проверки технического состояния блоков. Для этого построим таблицу неисправностей в которой ко...
2985. Ревизия и контроль 239 KB
  Краткий курс лекций  дисциплины «Ревизия и контроль» для специальности 2 – 25 01 31 «Финансы», 2 – 25 01 31 – 02 «Налоги и налогообложение»  охватывает учебный  план рабочей  программы по предмету в полном объеме. ...
2986. АДАМ СМИТ И ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИДЕИ 76 KB
  Исторические условия формирования идей Смита. Своего высшего развития классическая буржуазная политическая экономия достигла в трудах британских ученых Адама См...
2987. Административное правонарушение 94.5 KB
  Отрицательное отношение к требованиям законов является источником правонарушений. Правонарушение - это безразличное отношение к законам, невыполнение их требований, полное отрицание законов как регуляторов общественных отношений. Проблема отрицания ...
2988. Теории личности в зарубежной психологии 108.5 KB
  Теория  ролей С.57. Представителей гуманистической психологии можно частично отнести к интерперсональным теориям, которые усматривают механизмы развития личности  в межперсональных отношениях. Например, Олпорт заявляет, что личность –...
2989. Аграрные отношения и особенности их развития в современных условиях 98 KB
  Аграрные отношения и особенности их развития в современных условиях Производительные силы и производственные отношения в сельском хозяйстве. Институциональные изменения в системе отношений собственности в сельском хозяйстве. Земельная рента и ее фор...
2990. Максимализация рыночной стоимости компании, как основной критерий эффективности вертикальной интеграции на примере ОАО НК Лукойл 105.5 KB
  Основные положения об акционерном обществе. АО признается общество, уставный капитал которого разделен на определенное число акций; участники акционерного обществ (акционеры) не отвечают по его обязательствам и несут риск убытков, связанных ...
2991. Акцизное налогообложение в Республике Казахстан 122 KB
  Одной из наиболее важных статей в налоговых доходах Республики Казахстан выступают акцизы. Фискальное значение данной группы налогов для бюджетов всех уровней трудно переоценить. С одной стороны акцизы являются относительно новым явлением в...
2992. Активные операции с акциями 101.5 KB
  Банки — центры, где в основном начинается и завершается деловое партнерство. От четкой грамотной деятельности банков зависит в решающей мере здоровье экономики. Без развитой сети банков, действующих именно на коммерческой основе...