外压容器失稳实验.doc

实验七外压容器失稳实验
一、实验目的
1、观察圆筒型试件在外压作用下的失稳过程和失稳破坏后的形状;
2、验算圆筒形试件失稳破坏时的临界压力并与试件失稳的实测值比较;
3、验算上述圆筒形试件中部设有加强圈后的权形数与临界外压.
二、基本理论
、3、4….
,即使壳体的几何形状很规整,,材料不均匀能使其失稳的临界压力值降低.
外压容器失稳的临界压力Pcr的大小取在于容器长度与直径之比(L/D)和容器壁辱与直径之比(S/D).园筒形容器按失稳后的破坏情况可分为三类:
1、长圆筒----这种圆筒得L/D值比较大,临界压力Pcr仅与S/D有关,而与L/D无关,失稳后的波形数为2;
2、短园筒----筒体两端的边界影响显著,临界压力不仅与S/D有关,而且与L/D也有关,失稳后的波形数n为大于2的整数;
3、刚性园筒----此园简的破坏系由于器壁内的应力超过材料的屈服极限所致,在这之前不会发生失稳,计算时满足强度要求即可.
三、临界压力Pcr理论计算公式
1、临界长度:Lcr=
2、长圆筒:Pcr=
3、短圆筒:Pcr=
4、许用外压力:[p]=BSe/Do
四、实验装置及试件
1、实验装置
本实验使用的装置如图1所示.
图7-1 外压试验装置图
1-气瓶;2-气瓶瓶阀;3-减压阀;4-放空阀;5-进气阀;6-下端盖;7-试件;
8-支撑架;9-支撑座;10-小盖;11-上端盖;12-透明简体;13-压力表
实验装置的主体会透明有机玻璃圆筒和平顶盖构成,实验时可将试件装在试件支承座上,,实验进行时将有机玻璃罐与压力源接通,,试件就会突然发生失稳破坏.
为了消除轴向载荷对试件失稳压力的影响,在试件内可以放入支撑架,还可利用有中间加强环的支撑架进行减小试件长度后的失稳实验.
2、试件
罐头盒桶坯材质:镀锡薄铁皮
公称尺寸:直径φ70mm,长度80mm或115mm,~.
五、实验步骤
实验前应先检查气源,,,按逆时针方向开启高压气瓶顶端的气瓶瓶阀,若减压阀上的高压压力表指示出的压力高于室温下二氧化碳的饱和蒸汽压时,表示气瓶内有足够的液态二氧化碳可供实验使用.
实验的具体步骤如下:
1、在试件的底部编有编号;
2、测量并记录试件的外径和长度,测量外径时应注意