内压薄壁容器应力分析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第一节 回转壳体的应力分析 四、环向应力的计算公式—微体平衡 已求得经向应力σm=pR2/2δ，求环向应力，取小微分体，如图所示。 1、沿法线向外的力由内压引起 2、沿法线向内的力有两部分 第一节 回转壳体的应力分析 四、环向应力的计算公式—微体平衡 已求得经向应力σm=pR2/2δ，求环向应力，取小微分体，如图所示。 第一节 回转壳体的应力分析 四、环向应力的计算公式—微体平衡 例题7：如图所示，求三个截面处的环向应力 解：M点，根据微体平衡 M点第一曲率半径 M点、N点、H点情况相同 第一节 回转壳体的应力分析 四、环向应力的计算公式—微体平衡 例题8：如图所示，求三个截面处的环向应力 解：M点，未承载，双向应力为0 N点第一曲率半径 H点第一曲率半径 第一节 回转壳体的应力分析 四、环向应力的计算公式—微体平衡 例题9：如图所示，求三个截面处的环向应力 解：M点，未承载，双向应力为0 N点第一曲率半径 H点第一曲率半径 第一节 回转壳体的应力分析 四、环向应力的计算公式—微体平衡 例题10：如图所示，求三个截面处的两向应力 解：经向应力 各点向下的力因液体重量引起 F=(πD2 H ·γ）/4 向上的力为应力集中力F=σm·πDδ 根据力平衡条件及D=2R2 (πD2 H ·γ）/4=σm·πDδ σm= H·γ R2/2δ 第一节 回转壳体的应力分析 四、环向应力的计算公式—微体平衡 例题10：如图所示，求三个截面处的两向应力 解：环向应力 A点第一曲率半径 B点第一曲率半径 C点第一曲率半径 作业：开口容器，两种悬挂方式，求A、B点的经向和环向应力。(液体的重度为γ) 第二节 薄膜理论的应用 一、受气体内压的筒壳 对筒壳，环向应力为经向应力的2倍 第二节 薄膜理论的应用 一、受气体内压的筒壳 问题一：筒壳发生爆炸在哪个方向撕裂？ 第二节 薄膜理论的应用 一、受气体内压的筒壳 问题二：圆筒壳上开长圆孔，那种方式合理？ 第二节 薄膜理论的应用 二、受气体内压的球壳 对于球壳，环向应力与经向应力相等 第二节 薄膜理论的应用 三、受气体内压的椭球壳 1、如果a/b=2，即为标准椭球壳。其图形如果用描点法做不准确，用四心圆代替做法如下： 第二节 薄膜理论的应用 三、受气体内压的椭球壳 2、椭球壳理论分析复杂，要求掌握标准椭球壳应力分布特点。 危险点为A点：在设计时按照最危险点的标准即可。 第二节 薄膜理论的应用 四、受气体内压的锥壳 第二节 薄膜理论的应用 四、受气体内压的锥壳 R为变量，最大值为D /2 ，最小值0。两向应力也存在极值，如图所示。思考题：锥形壳体开孔应在哪开？ 第二节 薄膜理论的应用 五、受气体内压的碟形壳体 应力状态复杂，结构存在拐点，现在一般已经不用。 碟形壳体制造模具比较容 易。现在已经被椭圆壳体取代。 第二节 薄膜理论的应用 五、受气体内压的碟形壳体 例题10：有一外径为φ219的气瓶，壁厚为δ=6.5，工作压力15MPa，求气瓶壁应力。 第二节 薄膜理论的应用 五、受气体内压的碟形壳体 例题11：有一外径为φ2040的气瓶，标准椭圆封头，壁厚为δ=20，工作压力2MPa，求气瓶壁应力、封头最大应力及位置。 筒壳 第三节 内压圆筒边缘应力的概念 一、概念 边缘应力 在部件边缘处（两部分壳体或壳体与其他零部件联结位置），由于各自的自由变形互相约束（变形不协调）而产生的附加应力。 通常把薄膜应力称为一次应力，把边缘应力称为二次应力。 第三节 内压圆筒边缘应力的概念 二、种类 第三节 内压圆筒边缘应力的概念 三、边缘应力的特点 1、局部性 第三节 内压圆筒边缘应力的概念 三、边缘应力的特点 2、自限性 边缘应力是由附加弯矩引起，弯矩由变形不连续引起，当材料在弯矩作用下发生塑性变形后，弯矩作用消失。边缘应力消失。 第三节 内压圆筒边缘应力的概念 四、边缘应力的处理 1、重视边缘应力的存在；2、利用塑性材料的自限性；3、对塑性差的材料做局部处。 * 内压薄壁容器的应力分析 主要介绍回转壳体的概念、应力分析，结论薄膜应力理论的推导和应用。 第一节 回转壳体的应力分析 一、薄壁容器及其应力的特点 （一）薄壁容器：δ/Dimax0.1；K=D0/Dimax1.2 第一节 回转壳体的应力分析 一、薄壁容器及其应力的特