ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Несущая способность оболочечных конструктивных элементов из "Прикладные задачи термопрочности элементов конструкций (БР) " Тонкостенные оболочки являются распространенными элементами теплонапряженных конструкций. Для безмоментных оболочек вращения при осесимметричном нагружении напряженно-деформированное состояние обычно удается определить сравнительно просто, так что анализ работоспособности таких оболочек не связан с проведением громоздких расчетов. [c.204] Если материал трубы разрушается без существенных пластических деформаций, то приведенной информации о напряженном и температурном состояниях стенок в сочетании с заданным временем эксплуатации конструкции достаточно, чтобы провести анализ ее работоспособности с помощью соответствующих критериев (см. 3.4). Но для достаточно пластичного материала его разрушению предшествует заметная по величине деформация, которая изменяет начальные значения R я h так, что напряженное состояние стенки не остается постоянным. Более того, при определенных режимах эксплуатации (например, при движении по трубе теплоносителя с заданным расходом) изменение геометрических размеров трубы может повлиять на условия теплообмена и вызвать изменение температурного состояния стенки. [c.205] 36) предполагается, что изменение геометрических размеров трубы происходит достаточно медленно, так что текущим значениям R и h соответствует установившаяся температура стенки. [c.205] Тогда (3.44) удовлетворяется тождественно и для расчета неупругого деформирования можно использовать (3.45)—(3.47). [c.206] Если на поверхности слой толщиной отсутствует, то в (5.54) нижним пределом интегрирования будет /г = 0. [c.211] При h = /г температура металлической оболочки достигает максимума и лишь при дальнейшем возрастании h начинает уменьшаться. Таким образом, нарушение условия (5.55) связано с неэффективным использованием теплозащитного покрытия, с увеличением массы конструкции. [c.212] При фиксированной нагрузке на оболочку напряжения в ней обратно пропорциональны ее толщине /г . В случае характерного для конструкционных материалов монотонного падения допускаемого напряжения (.а] в оболочке с ростом температуры наименьшее значение /ii будет соответствовать наименьшему возмажному значению То, для чего потребуется существенное увеличение толщины покрытия h, так что выигрыш в массе оболочки будет перекрыт проигрышем в массе покрытия. Увеличение позволяет снизить напряжения в оболочке, повысить ее рабочую температуру и добиться экономии в массе покрытия. Однако при высоких температурах падение [о] столь заметно, что необходимо существенно увеличивать hi- Это приводит к возрастанию массы оболочки, которое перекрывает достигнутую экономию на массе покрытия. Очевидно, что возрастание суммарной массы т при понижении и повышении рабочей температуры оболочки должно обеспечить минимум пг при промежуточном значении То. [c.212] Как и ранее, принято, что температура слоя металла не меняется по его толщине, а зависит лишь от времени t. [c.214] 66) нетрудно получить выражение для температуры (t) слоя металла, положив Хд = 0. [c.215] Анализ (5.68) показывает, что при любых значениях Bi О и / l О лежат в диапазонах О vx С я/2 Va Зл/2 V3 С С 5я/2. .. 2п — 3) я/2 v,i с (2/г — 1) л/2. [c.216] Для реальных значений Bi и К погрешность менее 1 %, возникающая в результате отбрасывания третьего члена ряда в (5.69), обеспечивается начиная с меньших значений числа Фурье Fo = atlh , причем для Fo 0,15 температура (г ) еще незначительно отличается от начального значения Tq, так как изменение условий теплообмена на поверхности теплозащитного покрытия (при = h) еще не успевает вызвать существенного изменения температуры слоя металла. Поэтому в практических расчетах достаточно удерживать в (5.69) не более двух членов ряда. [c.216] Погрешность расчета по (5.70) не превышает 3,5 % при Ку Ю и любых значениях Bi, причем она уменьшается с возрастанием Bi. [c.216] При К 10 переход к условию Т (h, t) 7с вызывает погрешность не более 3,5 %, если Bi 10. [c.217] Вернуться к основной статье