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

74379. Графики нагрузок по продолжительности. Потребляемая электроэнергия. Время использования наибольшей нагрузки 378.5 KB
  Графики нагрузок по продолжительности. Годовые графики активной и реактивной нагрузок по продолжительности построенные на основании суточных или месячных графиков нагрузок Для годовых графиков активной и реактивной нагрузок по продолжительности характерны следующие величины
74380. Общая характеристика задачи расчета, анализа и снижения потерь электроэнергии. Характеристика и классификация потерь. Технологический расход ЭЭ на ее передачу 58.5 KB
  Общая характеристика задачи расчета анализа и снижения потерь электроэнергии. Приоритетным является размещение компенсирующих устройств непосредственно у потребителя так как это коренным образом влияет на потери электроэнергии в сети и на ее качество у потребителя. На протяженных фидерах в целях снижения потерь электроэнергии и обеспечения надлежащего уровня напряжения в качестве регуляторов напряжения необходимо устанавливать конденсаторные батареи с автоматическим регулированием или вольтодобавочные трансформаторы также с...
74382. ТИПОВЫЕ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 585.5 KB
  При числе линий три и более рекомендуется ряд типовых схем распределительных устройств со сборными системой шин. Наиболее простая схема выполняется с одной секционированной системой шин...
74385. Стоимость потерянной электроэнергии в электрической сети 225 KB
  Наличие потерь электроэнергии в электрической сети приводит к необходимости дополнительной выработки электроэнергии на электростанциях и, как следствие, дополнительным расходам финансовых средств энергосистемы на производство и передачу электроэнергии.
74387. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СХЕМАМ И НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 61.5 KB
  При построении схем системы передачи и распределения электроэнергии можно условно разделить на системообразующие и распределительные электрические сети. К системообразующим относят электрические сети которые объединяют электрические станции и крупные узлы нагрузки. Системообразующие сети выполняют на напряжения 330 500 и 750 кВ обеспечивая тем самым их большую пропускную способность. Назначение распределительных сетей передача электроэнергии от подстанций системообразующей сети к центрам питания сетей городов промышленных предприятий и...