第八章-内压薄壁容器设计基础.doc

本文由贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。第八章内压薄壁容器设计基础按照壁厚容器可分为:薄壁容器和厚壁容器D0≤=≤§§§§§,应用较多的是薄壁容器,并且,这些容器的几何形状常常是轴对称的,而且所受到的介质压力也常常是轴对称的,甚至于它的支座,或者说约束条件都对称于回转轴,我们把几何形状、所受外力、约束条件都对称于回转轴的问题称为轴对称问题。§(一)面中间面:平分壳体厚度的曲面称为壳体的中间面,中间面与壳体内外表面等距离,它代表了壳体的几何特性。回转壳体中的几个重要的几何概念(二)线1、母线:绕回转轴回转形成中间面的平面曲线。2、经线:过回转轴的平面与中间面的交线。3、法线:过中间面上的点且垂直于中间面的直线称为中间面在该点的法线(法线的延长线必与回转轴相交)。4、纬线(平行圆):以法线为母线绕回转轴回转一周所形成的圆锥法截面与中间面的交线。回转壳体中的几个重要的几何概念(三)、半径1、第一曲率半径:中间面上任一点M处经线的曲率半(1+y/2)径为该点的“第一曲率半径”R1,R1=MK1。=R1//|y|2、第二曲率半径:通过经线上一点M的法线作垂直于经线的平面与中间面相割形成的曲线ME,此曲线在M点处的曲率半径称为该点的第二曲率半径R2。第二曲率半径的中心落在回转轴上,其长度等于法线段MK2,即R2=MK2。:基本假设:基本假设(1)小位移假设小位移假设。壳体受压变形,各小位移假设点位移都小于壁厚。简化计算。直法线假设。沿厚度各点法向位(2)直法线假设直法线假设移均相同,即厚度不变。(3)不挤压假设不挤压假设。沿壁厚各层纤维互不挤压假设不挤压,即法向应力为零。三维转化为二维进行研究§,这种处理方法,称为薄膜理论或无力矩理论。无力矩状态只是壳体可能的应力状态之一无力矩状态下,薄壳中的应力沿壁厚均匀分布,可无力矩状态下,薄壳中的应力沿壁厚均匀分布,使材料强度得到合理利用,是最理想的应力状态。使材料强度得到合理利用,是最理想的应力状态。无力矩理论可使壳体的应力分析大为简化,无力矩理论可使壳体的应力分析大为简化,薄壳的应力分析以无力矩理论为基础。薄壳的应力分析以无力矩理论为基础。pR2σ基本回转体应力公式:m=2δσmR1+σθR2=p球?圆柱?椭球pDσm=4δδpDσθ=4δpR2pDσm==2δ4δpDσθ==δ2δpR2pσm=a4?x2a2?b22δb()圆锥pσθ=a4?x2a2?b22δb()?a4?2?4222??a?xa?b?()pr1pr1,σθ=σm=2δcosαδcosα§=σ1πDδ4?pDσ1=4δpDl=σ22δl?pDσ2=2δ§、经向应力计算公式用截面法将壳体沿经线的法线方向切开,即在平行圆直径D处有垂直于经线的法向圆锥面截开,取下部作脱离体,建立静力平衡方程式。