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

14149. THE UNITED KINGDOM 262 KB
  The United Kingdom Pretext exercises 4.1. Read the following words and expressions and try to guess their meaning. United total leader population capital major command business commerce principle focus liberalization regulation economy concentrate industry international global calendar production textile private public product constitutional monarchy parliamentary cultural military. 4.2. Read the following words and notice their pronunciation. ...
14150. INTEGRATED CIRCUITS 188.5 KB
  Unit 5. INTEGRATED CIRCUITS Pretext exercises 5.1. Read the following words and expressions and try to guess their meaning. Electronics microchip passive components integration manual discrete photolithography contain term economically reflect combination vertically horizontally microwave silicon. 5.2. Read the following words and notice their pronunciation. substrate [...
14151. HISTORY OF COMPUTING 568 KB
  Unit 6 COMPUTERS HISTORY OF COMPUTING Pretext exercises 6.1. Read the words and try to guess their meaning. Mechanical era analytical microprocessors machines personal individuals form laptops netbooks smartphones market analysts. 6.2. Read the following words and notice their pronunciation. refer [rI`fW] abacus [`xbqk...
14152. THE INTERNET 199 KB
  Unit 7. THE INTERNET Pretext exercises 7.1. Read the following words and expressions and try to guess their meaning. Global system computer networks user million private public academic local global electronic optical networking technology information resources and services hypertext documents World Wide Web WWW infrastructure electronic mail materials journals information system the Internet hypertext document special program browser...
14153. INFORMATION SECURITY 208 KB
  Unit 8. INFORMATION SECURITY Pretext exercises 8.1. Read the following words and expressions and try to guess their meaning. Biological virus organism infect cell program routine resource operating system file copy technique resident activate destructive message monitor screen detect hard disk instruction command limit effect control install attack password location container guarantee. 8.2. Read the following words and notice their pronuncia...
14157. Социокультурный портрет современной молодежи в России 30 KB
  Эссе на тему: Социокультурный портрет современной молодежи в России В современном российском обществе наблюдается трансформация системы социокультурных ориентаций молодежи. Это связанно с процессами трансформации общества. Утрачиваются прежние социальные ориенти...