Оболочки вращения — Напряжения

Рис. 2.8. Напряжения и усилия в оболочках вращения а — напряжения, возникающие по экваториальному и меридиональному сечениям 6 — единичные площадки для определения усилий по экваториальному и меридиональному сечениям

Металл конструктивных элементов нефтехимического оборудования в виде оболочек вращения (обечайки, сферы, конические переходы к днищам, трубы и др.), нагруженный внутренним (внешним) давлением, испытывает плоское (двухосное) и реже объемное напряженное состояние. При [c.277]

Рассмотрим оболочку вращения, напряженное состояние которой является осесимметричным. Если из такой оболочки вырезать элемент двумя смежными меридиональными плоскостями и двумя [c.219]

Изложены общая теория процесса распространения волн напряжений, методы решения задач, связанных с расчетом напряжений в средах и телах при импульсивном нагружении, а также в оболочках вращения при динамическом нагружении. [c.2]

Четвертая глава посвящена рассмотрению напряженного состояния в оболочках вращения при динамическом нагружении. В частности, дано решение задач для оболочек вращения нулевой и не- [c.4]

Рассмотрим построение тензора кинетических напряжений для оболочки вращения нулевой гауссовой кривизны, находящейся в условиях динамического нагружения. [c.362]

Пусть оболочка вращения ненулевой гауссовой кривизны находится в условиях динамического нагружения. Напряженно-деформированное состояние оболочки характеризуется тензором кинетических напряжений (Т), построение которого рассмотрим в настоящем параграфе. [c.405]

Решение системы уравнений предыдущего параграфа позволяет вычислить усилия и напряжения в оболочке вращения, загруженной симметрично относительно оси, по моментной теории. Сравнение напряжений, получаемых по моментной и безмоментной теориям, приводит к выводу, что в тонких оболочках они мало отличаются. Таким образом, можно считать, что безмоментная теория дает удовлетворительные результаты, если граничные условия являются безмоментными, т. е. обеспечивают краям оболочки свободные перемещения в направлении нормали к поверхности. [c.241]

Рассмотрим напряженное состояние оболочки вращения, край которой закреплен от смещения в направлении нормали к поверхности. В закреплении такой оболочки возникают реакции, вызывающие напряженное состояние, связанное с изгибом, и быстро затухающее при удалении от края. Такое быстро затухающее напряженное состояние, как уже говорилось выше, носит название краевого эффекта. [c.241]

Безмоментное напряженное состояние (оболочки вращения) [c.432]

Задача о расчете оболочек вращения наиболее просто решается в том случае, когда можно принять, что напряжения, возникающие в оболочке, постоянны по толщине и, следовательно, изгиб оболочки отсутствует. Теория оболочек, построенная в этом предположении, называется безмоментной теорией оболочек. [c.397]

Приближенная модель прочности оболочки вращения при осесимметричном нагружении. При построении приближенной модели принимается, что основное напряженное состояние оболочки является безмоментным. Краевой эффект учитывается приближенно с помощью расчета эквивалентной цилиндрической оболочки (рис. 16.26). Напряжения в оболочке при безмоментном напряженном состоянии определяются на основе зависимостей (134) и (136). [c.546]

На основе теории Новожилова Розен [244] исследовал температурные напряжения в оболочках из изотропных слоев при температуре, изменяющейся только по толщине. По мнению автора, его решение справедливо для замкнутых оболочек любой формы, однако, поскольку полученные в результате решения напряжения изменяются только по толщине, оно справедливо только для сферической оболочки. Лин и Бойд [172] получили уравнения термоупругости для произвольных оболочек вращения из орто-тропных слоев. [c.228]

Наиболее целесообразный путь преобразования уравнений изгибной теории оболочек вращения и их дальнейшего решения зависит от геометрии оболочки и нагрузок на нее. Проще всего выполняется расчет в том случае, когда геометрия оболочки, нагрузки и условия ее закрепления таковы, что силовыми факторами,-возникающими в связи с изгибом (т. е. моментами М , М2 и поперечной силой Q), и соответствующими напряжениями можно пренебречь по сравнению с усилиями (Т , Tj) и напряжениями, связанными с растяжением срединной поверхности. [c.132]

Такие быстро затухающие решения уравнений теории оболочек можно (если они для данного контура существуют) легко найти (см. 36), и они по форме практически не отличаются от решений краевого эффекта для осесимметричных оболочек вращения. Сочетание основного напряженного состояния и краевого эффекта часто позволяет получить сравнительно простые и достаточно точные результаты при решении практически важных задач. [c.259]

Рассмотрим предварительно нагруженную давлением мягкую оболочку вращения, к которой затем прикладывают малые дополнительные нагрузки. Предположим, что напряженное состояние оболочки остается двухосным. [c.372]

Условия эксплуатации и конструктивные особенности. В машинах и конструкциях различного назначения широко применяют компенсирующие устройства, выполняемые часто в виде тонкостенных осесимметричных гофрированных оболочек вращения. Компенсаторы предназначены для уменьшения внутренних усилий в трубопроводах, обусловленных различными перемещениями (при сжатии-растяжении, изгибе, параллельном сдвиге торцов и др.), температурных напряжений и остаточных напряжений, возникающих при монтаже. Наиболее распространены компенсаторы с высокой компенсирующей способностью, выполненные с гибким металлическим элементом в виде силь-фона металлорукава и сильфонные компенсаторы. [c.151]

Коломак В. Д. Ползучесть гибких пологих открытых в вершине оболочек вращения. — В кн. XIV Науч. совещ. по тепловым напряжениям в элементах конструкций (Канев, 31 мая— 2 июня 1977 г.) Тез. докл. Киев Наук, думка, 1977, с. 60. [c.99]

Шиманского метод расчета коэффициентов концентрации 418 Шлейфы осциллографов 497 Шлицевые соединения — Коэффициент концентрации 458 Шпильки фланцевого соединения паропровода — Напряжения затяжки — Пример определения 293 Штаермана метод определения изгибных напряжений для оболочек вращения 207 [c.563]

Изгибные напряжения для оболочек вращения в зоне контурных защемлений или контурных нагрузок определяются по методу Штаермана на основании следующего дифференциального уравнения [c.187]

Пример 2. Расчет напряжений в оболочках вращения при упруго-пластической деформации на машине <Стрела (осесимметричная задача). Программа позволяет определять напряжения в оболочках вращения произвольной формы. Предполагается, что изучаемое сечение поделено на 20 интервалов по направлению образующей и на 7 слоев по толщине (фиг. 41, а). Форма оболочки при расчете на машине задается расстоянием границ интервалов по образующей [c.613]

Большинство аппаратов представляет собой совокупность оболочек вращения, сваренных встык или соединенных с помощью фланцев. Расчет таких аппаратов сводится к расчету составных его элементов, к определению напряжений и деформаций или толщины корпуса, днища и крышки аппарата. [c.149]

Расчет сопряженных оболочек заключается в определении в оболочке вращения напряжений, возникающих как от действия внутренних нагрузок, так и от нагрузок, равномерно распределенных по краю. Напряжения от краевых сил Ро, Р и моментов Мо определяют (косвенно) по удельным нагрузкам и моментам N, S, Т, М, К (см. рис. 87). [c.163]

Разработаны приближенный и точный методы определения напряжений в оболочке спиральной камеры, основанные на методах симметричной деформации оболочки вращения. Полученные методы дают возможность оценить величину максимальных напряжений в месте перехода оболочки спирали в статор при учете совместной работы упругой оболочки спирали с упругим элементом статора, а также построить эпюру напряжений вдоль любого меридионального сечения спиральной камеры. На основе предложенных ЦКТИ методов разработана новая, более рациональная по прочности конструкция статора, более развитая в направлении спирали и более ужесточенная. [c.164]

В случае безмоментного напряженного состояния уравнения равновесия симметрично нагруженной оболочки вращения произвольного очертания запишутся в виде [c.140]

Рассмотрим применение кольцевого элемента для решения задач устойчивости оболочки вращения при осесимметричном нагружении. Будем считать, что начальное напряженное состояние оболочки определяется решением задачи статики в линейной постановке, а перемещения в начальном состоянии тождественны нулю. Такие предположения соответствуют модели напряженного, но недеформиро-ванного тела в докритическом состоянии. Нагрузки будем считать мертвыми , т. е. не изменяющимися при переходе системы в смежное состояние. В этом случае решение задачи устойчивости можно получить из вариационного условия (3.29), соответствующего для упругих систем вариационному критерию в форме Брайана. Выделим из оболочки отдельный кольцевой элемент. С учетом работы сил реакций отброшенных частей на дополнительных перемещениях первого порядка малости запишем условие смежного равновесного состояния [c.145]

Б книге рассмотрены наиболее простые классические задачи об определении термоупругих напряжений и перемещений при заданном распределении температуры в стержневых системах, соединениях, типичных конструктивных элементах в виде балок, пластин и оболочек вращения. Приведены примеры расчета устойчивости, рассмотрены действия теплового удара, оценка термопрочности деталей машин. Может быть полезной для студентов старших курсов, ин-женеров-конструкторов и расчетчиков машиностроительных предприятий. [c.244]

В этой главе изложено решение динамических задач о расчете напряжений в оболочках враш,ения нулевой гауссовой кривизны (цилиндрической и конической) при сжатии осевыми нагрузками и при действии внутреннего и внешнего давлений. Рассмотрены динамические задачи о распределении напряжений в оболочках вращения ненулевой гауссовой кривизны (сферической и оживалыюй) при деГ -ствии внешнего и внутреннего давлений. [c.362]

Перейдем к исследованию напряженно-де( )ормированного состояния оболочки вращения [15]. Рассмотрим простейшую сточки зрения геометрии оболочку вращения нулевой гауссовой кривизны — цилиндрическую. Для такой оболочки [c.377]

В полной мере положительные качества тонкостенных оболочек проявляются в том случае, когда напряженное состояние в них равномерно по толщине, чему соответствует равенство нулю моментов Л1 , Mi, Mi2- Такое напряженное состояние называется беэмо-ментным. В этом случае для оболочек вращения дифференциальные уравнения равновесия (18.27) получим в виде [c.432]

Так как BD = dSi = RidQ, то имеем Ai = Ri, а ai = б, dij = ABd( = Ri sin 6 dq>, где ф — угол вращения кривой KLM относительно вертикальной оси z. Тогда Ai = Вг sin 9, а ф = аг. В случае осесимметричного нагружения оболочки вращения напряженное и деформированное состояние не будет изменяться по окруи ной координате ф. При этом п = о, и из (9.27) получим следующие уравнения для определения перемещений ниш [c.250]

Безмоментное напряженное состояние и условие равновесия элемента оболочки. В общем случае осесимметричного иагружения к оболочке действуют нормальные усилия Ni и N2, перерезывающее усилие Q, изгибающие моменты М, и М2 (рис. 16.20). На некотором удалении от itpan и других аон возмущения и оболочке возникает безмоментное напряженное состояние, при котором изгибающими моментами и перерезывающей силой можпо пренебречь. Ранее это было показано для цилипдри 1еской оболочки, по такое явление происходит и в других оболочках вращения. [c.542]

Местпььв изгибпые напряжения возникают в зонах крепления оболочки. Для определения моментного папряженпого состояния возле сечения х = 0 оболочка вращения замещается полубесконеч-ной цилиндрической оболочкой с радиусом [c.546]

Рис. 10.20. Приближенная модель прочности оболочки вращения а — схема оболочки й — напряжения при безмоментпом напряженном состоянии

Мукоед [193 [ рассмотрел задачу о концентрации напряжений, вызванной наличием свободного или подкрепленного отвррстия, в оболочках вращения из изотропных слоев, меридиан которьгх описывается кривой второго порядка. Для таких оболочек меридиональный и окружной главные радиусы кривизны определяются равенствами [c.227]

По-видимому, впервые температурные напряжения в анизотропных оболочках вращения были рассмотрены в работе Миллера [187], который распространил на случай ортотропного материала теорию Лангхаара — Борези [163] и применил ее к расчету произвольных оболочек вращения. [c.228]

Деформированное состояние оболочки компенсатора определялось на основе метода [140] решения задачи о длительном циклическом нагружении данной конструкции. Задача решалась в ква-зистациоиарной несвязанной постановке путем численного интегрирования на ЭВМ Минск-32 системы нелинейных дифференциальных уравнений, определяющих напряженно-деформированное состояние неупругих осесимметрично нагруженных оболочек вращения. Решение линейной краевой задачи производилось на основе метода ортогональной прогонки [52]. Рассматривалась только физическая нелинейность. Учет геометрической нелинейности при расчетах сильфонов, работающих как компенсаторы тепловых расширений в отличие от сильфонов измерительных приборов [193], обычно не производится [32, 150, 222], как не дающий существенного уточнения при умеренных перемещениях. Предполагалось, что все гофры сильфона деформируются одинаково. Поэтому расчет производился только для одного полугофра. Эквивалентный размах осевого перемещения полугофра, вызывающий те же деформации, что и полное смещение концов сильфона, определялся по формуле [c.200]

Методы расчета безмоментного напряженного состояния и условия его существования рассмотрены в гл. 6. Заметим, что в отличие от осесимметричной деформации оболочек вращения, в общем случае возможен и другой вид медленно меня ющи хся де рмаций оболочки. Этот вид деформации оболочки, при котором срединная поверхность не испытывает рас- тяжениД , называется и з г и б а н н е м, а соответствующее иа пряженное состояние—чисто моментным. Перемещения при такой деформации определяются интегрированием уравнений [c.258]

В настоящей монографии приведены результаты численного и экспериментального исследования термоползучести гибких пологих замкнутых, открытых и подкрепленных в вершине оболочек вращения переменной толщины, выполненных из изотропных и анизотропных материалов, обладающих неограниченной ползучестью. В главе I дан краткий анализ подходов к решению задач изгиба и устойчивости тонких оболочек в условиях ползучести. Глава II посвящена построению вариационных уравнений технической теории термоползучести и устойчивости гибких оболочек и соответствующих вариационной задаче систем дифференциальных уравнений, главных и естественных краевых условий, разработке методики решения поставленной задачи. Вариационные уравнения упрощены для случая замкнутых, открытых и подкрепленных в вершине осесимметрично нагруженных пологих оболочек вращения, показаны некоторые особенности алгоритма численного решения. Результаты решений осесимметричных задач неустаповившейся ползучести и устойчивости замкнутых, открытых и подкрепленных в вершине сферических и конических оболочек постоянной и переменной толщины приведены в главе III. Рассмотрено также влияние на напряженно-деформированное состояние и устойчивость оболочек при ползучести высоты над плоскостью, условий закрепления краев (при постоянном уровне нагрузки), уровня и вида нагрузки, дополнительного малого нагрева, подкрепления внутреннего контура кольцевым элементом. Глава IV посвящена численному исследованию возможности неосесимметричной потери устойчивости замкнутых в вершине изотропных и анизотропных сферических оболочек в условиях ползучести. Проведено сопоставление теоретических и экспериментальных дан-лых. [c.4]

Полученные результаты свидетельствуют о достаточной надежности предложенной методики численной оценки напряженно-дефор-мнрованного состояния и устойчивости тонких пологих оболочек вращения, работающих в условиях ползучести. [c.4]

Петушков В. А., Велостоцкий А. М. К анализу напряженного состояния произвольных тонкостенных оболочек вращения, подверженных термоупругопластическому деформированию и ползучести при конечных смещениях.— Машиноведение, 1978, № 5, с. 65—73. [c.168]

Пусть на боковой грани оболочки вращения а = onst действуют напряжения tjg, которые представляют известные функции [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...