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

13892. Инфляция – золотое время для возврата долгов 25 KB
  Экономика. Инфляция золотое время для возврата долгов. К.Мелихан. Некоторые слои населения могут выиграть от инфляции. Инфляция снижение покупательской способности денег в виду их чрезвычайного переполнения. Основными причинами инфляции могут являться внешние ...
13893. Закон тщетно существует для тех, кто не имеет мужества и средств его защищать 14.85 KB
  Закон тщетно существует для тех кто не имеет мужества и средств его защищать. Каждый человек живущий в государстве должен быть в первую очередь законопослушным защищать закон и следовать ему беспрекословно. Отсутствие справедливых законов может привести к гибел
13894. Если хочешь быть богатым, не помышляй увеличить своё имущество, а только умерь свою жадность 15.12 KB
  Если хочешь быть богатым не помышляй увеличить своё имущество а только умерь свою жадность. К. Гельвеций. Принято полагать что синонимом слову богатство является большое количество материальных благ принадлежащих какомулибо человеку. Но может ли считать
13895. Диктатура – это государство, в котором все боятся одного, а один – всех 14.52 KB
  Диктатура это государство в котором все боятся одного а один всех. А.Моравиан. Государства в которых у власти находятся диктаторы обречены на крах. Такая власть строится на запугивании населения что приводит в конечном счёте к её свержению. Диктатура пол...
13896. Демократия есть механизм, который гарантирует, что нами управляют не лучше, чем мы того заслуживаем 14.84 KB
  Демократия есть механизм который гарантирует что нами управляют не лучше чем мы того заслуживаем. Б. Шоу. Демократия политический режим при котором власть принадлежит всем или большинству свободных граждан подчиняющихся закону. Но демократия подразумевает не то...
13897. Дело – за юношей, совесть – за взрослым, молитва – за стариком 16.05 KB
  Дело за юношей совесть за взрослым молитва за стариком. Л. Питер. На каждом этапе социализации человек осуществляет определённый вид деятельности и выполняет определённые социальные роли. Социализация начавшийся в младенчестве и заканчивающийся в глу...
13898. Весь мир – театр. В нем женщины, мужчины – все актеры. У них есть выходы. И каждый не одну играет роль 19.44 KB
  Весь мир театр. В нем женщины мужчины все актеры. У них есть выходы. И каждый не одну играет роль. У. Шекспир Динамика современной жизни во многом заставляет личность приспосабливаться и трансформироваться меняя свою социальную роль. Говоря о социальной струк...
13899. Будь поучтивее с людьми, которых встречаешь, взбираясь наверх, - ты ещё встретишься с ними, когда будешь спускаться 15.52 KB
  Будь поучтивее с людьми которых встречаешь взбираясь наверх ты ещё встретишься с ними когда будешь спускаться У. Мизнер. Человеческая жизнь непредсказуема в ней бывают не только взлёты но и падения. На протяжении всей жизни человек приспосабливается к о
13900. Богатым человека делает его сердце 14.62 KB
  Богатым человека делает его сердце Л. Толстой. Нельзя судить о богатстве человека по толщине его кошелька. Только наличие высоких моральных качеств позволяет считать человека истинно богатым. Нравственность это степень усвоения личностью моральных ценностей