50718

Исследование распределения напряжений в эллиптическом и коническом днищах

Лабораторная работа

Физика

Расчет напряжений и деформаций в днищах нагруженных внутренним давлением. Экспериментальное определение напряжений и деформаций в днищах. Анализ результатов теоретической и экспериментального исследования напряженного...

Русский

2014-01-29

441.5 KB

1 чел.

Министерство науки и образования Российской Федерации

Ярославский государственный технический университет

Отчет о лабораторная работа №5

по дисциплине «Конструирование и расчет элементов оборудования!

Исследование распределения напряжений

в эллиптическом и коническом днищах

  

Руководитель

Веткин Ю.А.

Работу выполнил:   

студент гр. ММ-41

Афонин Д. В.            Прыгунов И. Е.



Ярославль 2004

Цель работы:

  •  Расчет напряжений и деформаций в днищах нагруженных внутренним давлением
  •  Экспериментальное определение напряжений и деформаций в днищах
  •  Анализ результатов теоретической и экспериментального исследования напряженного состояния днищ
  •  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.

4.

2.

5.

3.

Напряжения и деформации

1.  МПа

МПа

4.  МПа

МПа

2.  МПа

МПа

5.  МПа

МПа

3.  МПа

МПа

Коническое днище

1.

МПа

МПа

1,59

МПа

4.

МПа

МПа

2,55

МПа

2.

МПа

МПа

6,37

МПа

5.

МПа

МПа

3,89

МПа

3.

МПа

МПа

1,46

МПа

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

1. МПа

МПа

9,215

МПа 

4. МПа

МПа

-1,058

МПа

2. МПа

МПа

1,2731

МПа

5.МПа

МПа

 -3,026

МПа

3. МПа

МПа

1,2487

МПа

Коническое днище

1.

18,57МПа

МПа

3,511

МПа

4.

МПа

МПа

2,497

МПа

2.

МПа

МПа

6,786

МПа

5.

МПа

МПа

1,201

МПа

3.

МПа

МПа

1,877

МПа

Коническое днище

Эллиптическое днище

 

 

Выводы:

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


Эллиптическое днище

№ точки

 

№ датчика

 

Показания

Разница

показаний

R2

 

R2/R1

 

Кольцевые

Меридион

Эквивал 

Деформац 

без

под

Экспер

Теор

Эксперим

Теор.

Эксперим

Теор.

Эксперим

Теор.

1

 

21

1355

1321

34

0,39

 

1,05

 

53,1432

 

55,575

 

63,9036

 

58,5

 

63,9036

 

58,5

 

9,215

 

2,06

 

22

1426

1378

48

2

 

23

1690

1665

25

0,37

 

1,23

 

36,3438

 

42,735

 

37,881

 

55,5

 

37,881

 

55,5

 

1,2731

 

2,66

 

24

1282

1255

27

3

 

25

1390

1374

16

0,4

 

1,48

 

23,4972

 

31,2

 

25,0344

 

60,0

 

25,0344

 

60,0

 

1,2487

 

2,06

 

26

1291

1273

18

4

 

27

1386

1396

-10

0,4

 

1,8

 

-3,7332

 

12,0

 

20,862

 

60,0

 

24,5952

 

60,0

 

-1,058

 

-1,27

 

28

1725

1703

22

5

 

29

1444

1461

-17

0,4

 

3,33

 

-24,265

 

-79,8

 

-24,2658

 

60,0

 

24,2658

 

139,8

 

-3,026

 

-34,85

 

30

1365

1382

-17

Коническое днище

№ точки

 

№ датчика

 

X

 

Показания

R2

 

Разница

показаний

Кольцевые

Меридиональные

Эквивалентные

Деформация 

без

под

Экспер

Теор

Эксперим

Теор.

Эксперим

Теор.

Эксперим

Теор.

1

 

11

35

 

2522

2489

0,035

 

33

33,96

 

12,6

 

18,57

 

6,3

 

33,96

 

12,6

 

3,511

 

1,59

 

12

2075

2068

7

2

 

13

70

 

2467

2431

0,07

 

36

35,27

 

25,2

 

26,15

 

12,6

 

35,27

 

25,2

 

6,786

 

6,37

 

14

2297

2284

13

3

 

15

106

 

2403

2343

0,106

 

60

60,99

 

38,16

 

36,26

 

19,1

 

60,99

 

38,2

 

1,877

 

1,46

 

16

2014

1999

15

4

 

17

140

 

2480

2417

0,14

 

63

62,97

 

50,4

 

41,65

 

25,2

 

62,97

 

50,4

 

2,497

 

2,55

 

18

2366

2347

19

5

 

19

173

 

2769

2721

0,173

48

38,57

62,28

63,08

31,1

63,08

62,3

1,201

3,89

20

2372

2329

43


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

74408. Вторичное утолщение корней 30 KB
  В результате образуется замкнутое камбиальное кольцо с лопастным и только в диархных корнях овальным очертанием на поперечных срезах. У многих многолетних растений деятельность камбия в корнях так же как и в стеблях периодична и часто можно видеть кольца прироста рис. У древесных пород относящихся к двудольным гистологическое различие между древесиной корня и ствола выражено еще более резко: в корнях трахеи и трахеиды более многочисленны и более тесно расположены более тонкостенны а обычно и более широкопросветны1 снабжены более...
74409. Гинецей 59.5 KB
  У некоторых растений столбик не развит рыльце находится непосредственно на завязи и называется сидячим. Так как семяпочки заключены внутри завязи то на них не могут непосредственно как у голосеменных переноситься пылинки.
74410. Половое размножение голосеменных растений 48.5 KB
  Покров вырастает из основания нуцеллуса так называемой халацы обрастает нуцеллус постепенно снизу вверх но на вершине не смыкается оставляя отверстие так называемый пыльцевход или семявход илимикропиле. Из получающихся четырех клеток одна сильно разрастается вытесняя три остальные и большую часть нуцеллуса; это и будет мегаспора...
74411. Заложение и развитие листа 29.5 KB
  Сначала его клетки делятся во всех трех направлениях и зачаток листа растет в толщину и высоту. Довольно рано рост в толщину прекращается и зачаток листа становится плоским. Вначале зачаток листа не разделен на части но вскоре можно различить две части верхнюю и нижнюю причем верхняя апикальная первое время растет быстрее нижней базальной.
74412. Заложение прокамбия и типы строения стеблей 46.5 KB
  Закладывается замкнутое кольцо прокамбия. Довольно часто внутрь от первичной ксилемы часть прокамбия дифференцируется в дополнительные участки внутренней флоэмы барвинок Vinc вьюнок Convolvulus и др. При таком заложении прокамбия листовые следы могут быть совсем незаметны а могут быть хорошо выражены.
74413. Перидерма и корка корней 26 KB
  Клетки экзодермы паренхимы первичной коры и эндодермы не могут обеспечить такого интенсивного разрастания и первичная кора при этом разрывается и разрушается. Перед сбрасыванием первичной коры в более глубоких слоях образуется перидерма. Из двулетних растений с мясистыми корнями многие в том числе морковь образуют перидерму; в корнях других растений например свеклы феллоген не закладывается: происходит лишь подкрепление кольца толстостенной эндодермы путем отложения утолщений на стенках клеток первичной коры примыкающих к эндодерме а...
74414. Перидерма 48 KB
  В силу плотного смыкания клеток пробки заполнения их полостей воздухом обладающим как известно очень слабой теплопроводностью и наличия в оболочках клеток суберинового слоя очень слабо проницаемого для воды и воздуха пробка предохраняет стволы и ветви от излишней потери воды за счет испарения и от резких температурных колебаний. Кольцо феллогена в большей своей части состоит из плотно сомкнутых живых паренхимных клеток имеющих на поперечном разрезе форму прямоугольника относительно малого радиального размера а на продольном...
74415. Покровные ткани 52 KB
  Кожица состоит из плотно сомкнутых клеток имеющих в плане у большинства растений более или менее извилистые очертания рис. У некоторых растений например у многих злаков кожица состоит из клеток нескольких типов рис. Оболочка эпидермальных клеток утолщается обычно неравномерно: в каждой клетке наиболее толста наружная стенка боковые стенки несколько тоньше внутренняя сравнительно тонка. Боковые и внутренние стенки клеток обычно имеют поры рис.
74416. ПРОВОДЯЩИЕ ПУЧКИ 36 KB
  Проводящие пучки нередко включают и иные ткани живую паренхиму млечники склеренхиму. Проводящие пучки сопровождаемые примыкающими к ним тяжами механической ткани обычно склеренхимы называются сосудисто-волокнистыми или армированными проводящими пучками. Проводящие пучки тянутся на значительном протяжении вдоль органа; ответвлениями и перемычками анастомозами они связываются в трехмерную сетку.