化工安全與環(huán)保(2)(編輯修改稿)
2025-02-07 18:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 和 很小，可取 1?d 2?d（式 1） 式 1各項均除以 整理得 即 21 dlpdl ? 2sin2 12 ?? dSdlm ? 2sin2 21 ??? dSdl ? =0 （ 38） 因為微體的夾角 1?d 與 2?d 很小，因此取 ?2sin 1?d 2 1?d =112 Rdl ?2sin 2?d 2 2?d =222 Rdl 代入式（ 38），并對各項均除以 21 dlSdl ? ，整理得 ??? ? pRRm ??21? 回轉(zhuǎn)殼體曲面在幾何上是軸對稱 ,殼體厚度無突變；曲率半徑是連續(xù)變化的，材料是各向同性的，且物理性能（主要是 E和 μ ）應(yīng)當是相同的 ? 載荷在殼體曲面上的分布是軸對稱和連續(xù)的 ? 殼體邊界的固定形式應(yīng)該是自由支承的 ? 殼體的邊界力應(yīng)當在殼體曲面的切平面內(nèi)，要求在邊界上無橫剪力和彎矩 ? δ/Di≤ 無力矩理論是在旋轉(zhuǎn)薄殼的受力分析中忽略了彎矩的作用。此時應(yīng)力狀態(tài)和承受內(nèi)壓的薄膜相似，又稱薄膜理論。 五、薄膜理論的適用條件 ??? ? pRRm ??21??22pRm ?區(qū)域平衡方程式 微體平衡方程式 第三節(jié) 典型回轉(zhuǎn)殼體的應(yīng)力分析 ??1R ， 22 DrR ?? 由區(qū)域平衡方程式?? 2 2pRm ?=?4PD 代入微體平衡方程式??? ? pRR m ?? 21，得 ?? =? 2PR=?2PD ??1R ， 22 DrR ?? 由區(qū)域平衡方程式 SpR2?? = SPD4 代入微體平衡方程式 SpRR ?? ??? ， 得 ?? = SPR 2 = SPD2 ??1R ，22DrR ?? 由區(qū)域平衡方程式?? 2 2pRm ?=?4PD 代入微體平衡方程式??? ? pRRm ??21，得 ??=? 2PR =?2PD 一、受氣體內(nèi)壓的圓筒形殼體 受氣體內(nèi)壓的圓筒形殼體 討論 1：薄壁圓筒上開孔的有利形狀 ① 環(huán)向應(yīng)力是經(jīng)向應(yīng)力的 2倍，所以環(huán)向承受應(yīng)力更大，環(huán)向上就要少削弱面積，故開設(shè)橢圓孔時，橢圓孔之短軸平行于筒體軸線，見圖 ②m?=?4PD=DP/4 ?，??=?2PD=DP/2 ?， 所以應(yīng)力與 δ /D 成反比，不能只看壁厚大小。 薄壁圓筒上開孔 討論 2：介質(zhì)與壓力一定，壁厚越大，是否應(yīng)力就越小 實例 221DRR ?? ，代入微體平衡方程式及 區(qū)域平衡方程式并求解得 m?=?4PD ， ?? =?4PD 二、受氣體內(nèi)壓的球形殼體 討論：對相同的內(nèi)壓，球殼應(yīng)力比同直徑、 同厚度的圓筒殼的應(yīng)力有何不同呢？ 結(jié)論：對相同的內(nèi)壓，球殼的環(huán)向應(yīng)力要比同直徑、 同厚度的圓筒殼的環(huán)向應(yīng)力小一半，這是球殼顯著的優(yōu)點。 圓錐形殼半錐角為 ， A點處半 徑 r，厚度為 δ ，則在 A點處： ??c os 21rRR ??????c o s2prm ? c o s ??? ?pr?三、受氣體內(nèi)壓的錐形殼體 錐殼的應(yīng)力分析 在錐形殼體大端 r = R 時，應(yīng)力最大，在錐頂處，應(yīng)力為零。因此，一般在錐頂開孔。 錐形殼體環(huán)向應(yīng)力是經(jīng)向應(yīng)力兩倍，隨半錐角 a的增大而增大 α 角要選擇合適，不宜太大 ??? c o s4pDm ? c os2 ??? ? pD?錐頂 錐底各點應(yīng)力 圖 314 錐形封頭的應(yīng)力分布 橢球殼 12222?? byax
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