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

7 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

68679. Технология продукции общественного питания: Методические указания 46.47 KB
  Данные методические указания предназначены для организации учебно-исследовательских действий по выполнению выпускной квалификационной работы. В них отражены цель и задача выпускной квалификационной работы требования к её выполнению и оформлению структуре и содержанию состав и последовательность...
68680. Ұйым стратегиясының қалыптасуы және оны жүзеге асыру жолдары 56 KB
  Стратегиялық жоспарлау басқару шешімін қабылдауға қакерлер алдына бірлесіп жұмыс істесуі нәтижесінде жеткен жетістіктері үшін көтерме сыйлық берілітіндігі ескеріледі сондайақ олардың арасындағы кекілжіңге даудамайға дер кезінде тосқауыл қойылады.
68682. Обробка справ для наступного зберігання 65.61 KB
  Документи підприємств, що відклалися в діловодстві, надалі або залишаються на тривале зберігання, або зберігаються короткі терміни і потім виділяються до знищення. Для зберігання справ у великих установах, організаціях, на підприємствах існують відомчі архіви, «Основними правилами роботи відомчих архівів»...
68686. Аналіз витрат по підприємству загальновиробничих та адміністративних витрат по ТОВ «Карпатнафтохім» 518.5 KB
  Аналізуючи рівень собівартості одиниці продукції, можна правильно розв’язати питання щодо доцільності вибору об’єктів підприємницької діяльності. Знаючи собівартість продукції, можна визначити рентабельність виробництва за кожним видом економічної діяльності, кожного об’єкта господарювання, розмір прибутків.