41945

Исследование распределения напряжений в эллиптическом и коническом днищах

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Напряжения и деформации МПа МПа МПа Коническое днище МПа МПа 159 МПа Описание экспериментальной установки Основными элементами лабораторной установки рисунок 1 являются рабочая емкость 1 плунжерный насос 2 манометр 3 и бачок для масла. Обработка экспериментальных данных Деформации возникающие в стеке конического днища и эллиптического днища пропорциональны разности показаний где разность показаний от всех датчиков коэффициент тензочувствительности Используя закон Гука для плоского нагруженного состояния в котором находится...

Русский

2013-10-26

385.56 KB

4 чел.

Лабораторная работа №5

Исследование распределения напряжений

в эллиптическом и коническом днищах

Цель работы:

  1.  Расчет напряжений и деформаций в днищах нагруженных внутренним давлением
  2.  Экспериментальное определение напряжений и деформаций в днищах
  3.  Анализ результатов теоретической и экспериментального исследования напряженного состояния днищ
  4.  Сравнение днищ различной формы с точки зрения возникающих в них напряжений

Теоретическая часть

Согласно безмоментной теории в стенках тонкостенных оболочек нагруженных внутренним давлением Р, возникают меридиональные и кольцевые напряжения, равномерно распределенные по толщине стенки

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

Зная величину напряжений можно определить радиальную деформацию

, где -угол между осью вращения и нормалью к поверхности оболочки в данной точке (широта);

- модуль упругости для Ст3;

- коэффициент Пуассона;

Эквивалентные напряжения определяем по третьей теории прочности:

Напряжения и деформации в эллиптическом днище

Главные радиусы кривизны

;; ;

где -диаметр днища по срединной поверхности;

- высота днища;

= 6мм - толщина стенки;

Напряжения и деформации в коническом днище

Рассчитывается по формулам (1)-(3). Если соблюдается условие и

Главные радиусы кривизны: ; ;;

Используем D = 400 мм ; δ = 5 мм ; ;

Эллиптическое днище

1.

Напряжения и деформации

  МПа

МПа

МПа

Коническое днище

 

МПа

МПа

1,59

МПа

Описание экспериментальной установки

Основными элементами лабораторной установки (рисунок 1)  являются рабочая емкость 1, плунжерный насос 2, манометр 3 и бачок для масла. Рабочая емкость состоит из эллиптического и конического днищ, соединенным между собой с помощью фланцевого соединения.  Для измерения деформаций на поверхности конического днища наклеены тензодатчики 11-20, а на поверхности эллиптического днища- датчики 21-30. В каждом из пяти исследуемых сечений днища по два датчика.Один (четный) ориентирован в мередиональном направлении, другой (нечетный) – в кольцевом направлении. Сигналы от датчиков передаются на тензометрическую станцию ВСТ-4 (позиция 9) и гальванометр 10. Вентили 5,6,7 служат для распределения потока масла при подаче или сбросе давления в рабочей емкости.

Рисунок 1 – Схема установки

1 – емкость; 2 – насос; 3 – манометр; 4 – бачок для масла; 5,6,7 – вентили; 8 - переливная труба; 9 – тензометр ВТС – 4; 10 – гальванометр.

Обработка экспериментальных данных

Деформации, возникающие в стеке конического днища и эллиптического днища, пропорциональны разности показаний

где - разность показаний от всех датчиков

-коэффициент тензочувствительности

Используя закон Гука для плоского нагруженного состояния в котором находится оболочки

; ;

Эллиптическое днище

 

МПа

Коническое днище

 

МПа

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ

В лабораторной работе были определены напряжения и дефор мации в коническом и эллиптическом днищах. Теоретические и экспериментальные данные расходятся незначительно. По полученным данным были построены графики зависимости напряжений и деформаций от широты (угла φ) и координаты х. На всех графиках теоретические и экспериментальные кривые проходят практически параллельно, что может быть связано с погрешностью измерения и проведения лабораторной работы. На всех зависимостях должно наблюдаться следующее: начало графиков теории и эксперимента практически совпадают, а после начинают расходиться, достигая своего максимума в конце (при максимальных значениях φ и х). Это объясняется тем, что расчет тонкостенных оболочек осуществлялся по безмоментной теории, которая дает удовлетворительные результаты на некотором удалении от края днища, где не действуют краевые силы. А в зоне действия краевых сил, которые мы не учитываем при теоретическом расчете, на графике будет видно отклонение теории от эксперимента.

Выводы:

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



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

7644. Конкурентоспособность продукции 59.5 KB
  Тема Конкурентоспособность продукции. 1. Конкурентоспособность продукции Хозяйством люди занимались и занимаются всегда и всюду. И всегда были те, кто задумывался о выгодном и невыгодном, правильном и неправильном, о богатстве и бедности. Их взгляды...
7645. Направления, функции, методы и задачи маркетинга 31 KB
  Тема Направления, функции, методы и задачи маркетинга Маркетинг, как всякая система, имеет свои направления, методы и задачи реализации. Направления маркетинга подразумевают проведение политики в области качества и ассортимента продукции, формирован...
7646. Организация маркетинга на предприятии 52.5 KB
  Тема Организация маркетинга на предприятии Основным объектом, организационным звеном рыночной экономики является предприятие (фирма, организация). Фирма - это экономическая единица, которая самостоятельно принимает решения, стремится к максимизации ...
7647. Содержание, основные принципы. История возникновения маркетинга 33.5 KB
  Тема Содержание, основные принципы. История возникновения маркетинга Маркетинг является одним из видов управленческой деятельности и влияет на расширение производства и торговли путем выявления запросов потребителей и их удовлетворения. Он увязывает...
7648. Ценовая политика. Определение уровня цены 47.5 KB
  Ценовая политика 1. Определение уровня цены 2.Факторы, влияющие на цены На формирование цены оказывает влияние множество факторов. К внешним относятся характер и уровень покупательского спроса, уровень доходов потребителей, их желания и возможности ...
7649. Организация воспитательных мероприятий по эстетическому воспитанию младших школьников 156 KB
  Организация воспитательных мероприятий по эстетическому воспитанию младших школьников Введение Под воздействием социально-экономических и политических преобразований в нашей стране в последние десятилетия ХХ века система школьного воспитания подверг...
7650. Что такое красота. Конспект урока 29.5 KB
  Что такое красота? Цели: выяснить представление детей о красивом в жизни, природе, искусстве способствовать формированию нового понятия чувство красоты дать доступные сведения о людях, создающих красоту. Ход беседы Учитель ...
7651. Мультипликация и ее эстетические характеристика 43 KB
  Занятие по эстетическому воспитанию Цели: - познакомить детей с жанром киноискусства - мультипликацией - дать доступные сведения о творческой деятельности людей, создающих мультфильм. Оборудование: фотографии известных режиссеров, художни...
7652. Культурология как наука 55 KB
  Культурология как наука Введение. Культурология (название происходит от лат cultura и греческого logos) является важнейшей составной частью современного гуманитарного знания, интегральным элементом полноценного высшего образования. Хотя челове...