Сосуды цилиндрические — Расчет при

Рассмотрим расчет двух видов сосудов, часто встречающихся на практике сферического и цилиндрического . При этом ограничимся случаями действия внутреннего газового давления. 0.) [c.261]

Сказанное находит свое подтверждение в проведенном выше расчете цилиндрического сосуда (см. 61), где было показано, что в случае тонкостенного цилиндра окружное напряжение можно считать равномерно распределенным по толщине. Радиальное напряжение при малой толщине оказалось пренебрежимо малым по сравнению с окружным из-за большой величины последнего. [c.294]

Назначают силовой элемент сосуда, для которого выполняют расчет остаточного ресурса, и указывают его характеристики геометрические размеры, необходимые для вычисления площади поверхности материал элемента номинальную и расчетную толщину стенки прибавку на коррозию. Наименование силового элемента задают из следующего перечня гладкая цилиндрическая или коническая обечайка эллиптическое и полусферическое днище или крышка плоское круглое днище или крышка и т. п. При отсутствии данных о толщине стенки ее определяют расчетным путем в соответствии с [53]. [c.204]

Использование уравнения Лапласа только для определения напряжений в стенках цилиндрических и сферических сосудов при действии избыточного давления газа не имеет смысла, так как для этих сосудов расчетные формулы легко получить и без уравнения Лапласа. Если давать это уравнение, то надо показать его применение к расчету сосудов на действие гидростатического давления, а для этого необходимо рассмотреть условия равновесия отсеченной части сосуда. [c.219]

Исследование уравнения Лапласа и уравнения равновесия отсеченной части сосуда должно быть проиллюстрировано примерами. Полезно рассмотреть цилиндрический сосуд, заполненный жидкостью, при каком-либо способе его закрепления и конический сосуд, закрепленный по верхнему краю и также заполненный на всю или часть высоты жидкостью. Конечно, задача об исследовании напряжений в стенках конического сосуда несколько сложнее, но, полагаем, все же доступна для учащихся. На изложение вопроса в полном объеме с примерами потребуется 4 часа. Если читателю удастся найти довольно редкую книгу [5], то рекомендуем познакомиться с изложением вопросов о расчете тонкостенных сосудов. В этой книге содержится ряд интересных замечаний, которые, хотя и не могут быть использованы в процессе преподавания, но, безусловно, полезны для повышения квалификации и расширения кругозора преподавателя. Хорошо изложен этот вопрос также в учебнике [28] и пособии [29]. [c.219]

Тонкостенные цилиндрические сосуды, подверженные внутреннему давлению, имеют весьма широкое распространение в технике (трубопроводы, котлы и различного рода емкости, заполненные жидкостью или газом). Основной задачей при расчетах таких сосудов является определение необходимой толщины их стенок. [c.50]

Корпуса реакторов при этом рассматривались как сосуды под действием внутреннего давления расчет их прочности осуществлялся по номинальным напряжениям с использованием гипотезы энергетической или гипотезы наибольших касательных напряжений. Для цилиндрической части тонкостенных сосудов по указанным выше гипотезам условие прочности в приведенных напряжениях записывалось соответственно в виде [c.27]

В связи с широким применением в инженерной практике цилиндрических многослойных труб, получаемых из тонкого листа путем навивки на цилиндрическую оправку, большую актуальность приобретает исследование напряженного состояния отдельных слоев и оболочки в целом как в процессе намотки, так и в условиях ее эксплуатации при действии внутреннего давления. Вначале многослойные сосуды рассчитывали как толстостенные. Затем появились новые методы расчета, учитывающие явления, которые присущи только этим видам сосудов [1—4]. Однако анализ прочности многослойных сосудов сопряжен с трудностями, обусловленными специфическими особенностями их конструкции и технологии изготовления. [c.267]

Отметим, что при расчете фланцевых соединений трубопроводов и цилиндрических сосудов по А. А. Захарову [38] эффективное напряжение принимается [c.393]

Перейдем к обзору инженерных конструкций. Наиболее опасными с точки зрения механики трещин следует признать крупные сооружения, имеющие обширные области равномерного распределения напряжений всякого рода строительные оболочки-мембраны, сферические и цилиндрические сосуды под внутренним давлением, сварные корпуса крупных морских судов и т. п. Именно для этих конструкций, в первую очередь, разрабатываются нормы проектирования, гарантирующие от опасности трещинообразования. Вспомним любопытный инженерный прием, когда в условиях простого или двухосного растяжения вместо одного толстого листа используют два-три тонких, имеющих суммарную толщину, равную или даже меньшую, чем исходная. Здесь, в сущности, используется закон увеличения характеристики Кс с уменьшением толщины листа. Рассмотрим другую инженерную проблему определение допускаемого размера какого-либо дефекта внутри крупной металлической отливки или поковки. Речь необязательно идет о раковине или трещине. Последние, кстати, достаточно надежно выявляются современными методами диагностики ультразвуковыми, рентгеновскими, магнитными и др.). С помощью подобного рода аппаратуры могут регистрироваться те или иные нарушения сплошности материала по какому-либо физическому параметру, хотя трещины в обычном понимании нет. Подобные дефекты иногда рассматриваются в качестве трещин в расчетах на трещиностойкость. [c.433]

При расчете на прочность сварных элементов сосудов и аппаратов в расчетные формулы следует вводить коэффициент прочности сварных соединений фр — продольного шва цилиндрической или конической обечайки ф. — кольцевого шва цилиндрической или конической обечайки ф — сварных швов кольца жесткости ф — поперечного сварного шва для укрепляющего кольца Ф , Фд — сварных швов выпуклых и плоских днищ и крышек [c.423]

При расчете сварных паровых котлов и других цилиндрических сосудов высокого давления толщина стенки сосуда определяется по формуле [c.48]

Расчет многослойных цилиндрических корпусов. Результаты исследований многослойных сосудов до разрушения показали, что они равнопрочны монолитным сосудам из материалов с такими же механическими свойствами. В действительности, прочность многослойных сосудов при использовании сталей одинаковых марок несколько выше вследствие применения тонкого листа с более высокими механическими свойствами. [c.781]

В химической промышленности широко применяются многослойные сосуды высокого давления. Под действием внутреннего давления многослойная цилиндрическая стенка из-за контактных сближений поверхностей отдельных слоев деформируется не так, как однослойная. В зоне сопряжения многослойного цилиндра с днищем возникает повышенный уровень напряжений по сравнению с аналогичной зоной однослойного цилиндра. Ранее эта задача решалась авторами на основе совместности деформаций многослойного цилиндра с полусферическим или эллиптическим днищем [1, 2]. При этом силы трения, возникающие на границе контакта слоев, не учитывались. Ниже рассматривается методика расчета многослойного цилиндра, сопряженного с монолитным элементом днищем, фланцем илй горловиной, учитывающая влияние сил трения на возможность проскальзывания слоев многослойного цилиндра. Напряженно-деформированное состояние монолитного элемента в этом случае определяется с помощью метода конечных элементов (МКЭ). Это позволяет решать данную задачу сопряжения многослойного сосуда с монолитным элементом - днищем, фланцем или горловиной - любой встречающейся на практике формы. [c.59]

С учетом полученных экспериментальных данных [131 рассчитан цилиндрический сосуд диаметром 4 м, толщиной стенки 20 мм, нагружаемый внутренним давлением 1,4 МПа при температуре эксплуатации -20 С. Расчет проведен для геометрии трещины на внутренней стенке а/е = 2/3 (см. рис. 4.47). Критический коэффициент интенсивности напряжений связан с глубиной трещины а соотношением [c.203]

Интересно, что в ряде случаев третья теория дает результат, совпадающий с первой Так, например, при расчете цилиндрического сосуда на внутреннее давление было найдено, что [c.298]

При исследовании напряженного состояния в стенках различных резервуаров исходные напряжения также глав-н ы е. Например, при расчете тонкостенного цилиндрического сосуда, находящегося под действием внутреннего давления газа или жидкости, в первую очередь определяют напряжения по площадкам продольного и поперечного сечений сосуда (рис. 3.4). На этих площадках нет касательных напряжений, т. е. это главные площадки. В точках стенки возникает двухосное растяжение. [c.117]

Стенки цилиндрических сосудов н труб. Тонкостенные цилиндрические сосуды, испытывающие давление жидкости внутри сосуда, широко распространены в технике. К ним относятся трубы, котлы, корпуса аппаратов и т. п. Основной задачей их расчета является определение толщины стенки, при которой обеспечивается прочность сосуда. [c.264]

Этот метод для вырезов на сферических днищах основывается на аналитическом решении. Для цилиндрических оболочек такого решения нет поэтому расчет концентрации напряжений от внутреннего давления в вырезах на обечайках сосудов основывается на методе условных измерителей, который позволяет сопоставить рассчитываемое подкрепление выреза на обечайке с проверенными на опыте подкреплениями при наиболее полном учете факторов, влияющих на величину концентрации. [c.3]

Отделение НИИХИММАШ проводит большую работу по установлению параметрических рядов химической аппаратуры в соответствии с системой предпочтительных чисел. При нормализации основных параметров сварных цилиндрических сосудов расчет их емкостей производился оо формуле [c.87]

При расчете на прочность цилиндрических стальных сосудов, работающих под внутренним давлением, толщина стенки определяется по формуле [c.298]

Горизонтальные цилиндрические емкости выполняют кругового, эллиптического или овального поперечного сечения. Эти емкости бывают стационарными или транспортными. На рис. 32 и 33 показаны емкости для хранения и транспортирования жидких и химических продуктов. Поскольку, как показывает расчет, гидростатическая нагрузка оказывает существенное влияние на прочность, то обычно емкости выполняют значительной длины. В связи с этим вследствие сравнительно малой жесткости материала емкости устанавливают на многих опорах. Такая конструкция позволяет свести расчет емкости к задаче плоского напряженного состояния кольца единичной ширины. Расчетная схема зависит от условий опирания. Наиболее употребительны жесткие опоры и опоры, выполненные заодно с сосудом, как, например, на рис. 32. На рис. 34 приведена расчетная схема горизонтальной цилиндрической емкости под действием гидростатической нагрузки. В случае жесткой опоры, не связанной с емкостью (рис. 34, а), для расчета необходимо использовать измененную расчетную схему, так как при изгибе кольцо отходит от опоры и опирается в симметричных относительно вертикальной оси точках Л и В с центральным углом охвата 2 (л—1130). Нагрузка [c.70]

При расчете величины и распределения изгибных напряжений в стенке цилиндрического сосуда в предположении монотонной диаграммы деформирования материала с упрочнением в соответствии с уравнением (433) радиальная деформация Аг о в сечении, иа которое не распространяется влияние плоских днищ сосуда, может быть вычислена по формуле [c.507]

Назначается силовой элемент сосуда, для которого выполняется расчет остаточного ресурса и указываются его характеристики геометрические размеры, необходимые для вычисления площади поверхности (диаметр и длина или др.), материал элемента, номинальная и расчетная толщина стенки, прибавка на коррозию. Наименование силового элемента задается из следующего перечня гладкая цилиндрическая обечайка гладкая коническая обечайка эллиптическое и полусферическое днище или крышка плоское круглое днище или крышка и т.п. При отсутствии данных о толщинах стенки последние определяют расчетным путем по известным формулам ГОСТ 14249-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность . [c.203]

В цилиндрах вертикальных гидравлических прессов, изготовленных по так называемой совмещенной схеме, возникают кольцевые трещины на участке перехода цилиндрической части в купольную в том месте, где заканчивается механическая обработка (рис. 10). Эти цилиндры запроектированы с достаточным радиусом у сферической части днища, которая должна обеспечить надежную работоспособность всей конструкции. Однако при механической обработке зеркала цилиндра в силу невозможности создания плавного перехода от цилиндра к сфере на этом участке образуется острый угол, где и концентрируются напряжения. Таким образом, неправильная механическая обработка резко снижает работоспособность цилиндра, имеющего удачную форму и правильное конструктивное решение. Следует учитывать, что гидравлические цилиндры имеют всегда значительную толщину стенок, поэтому учет распределения напряжений и расчет прочности для них ведется, как при толстостенном сосуде. [c.50]

Пример 6.8. Для определения методом опоражнивания полости постоянного объема через исследуемое сопротивление выбран относительно большой объем ресивера К = 1 м , выполненного в виде цилиндрического сосуда диаметром 0,8 м и высотой 2 м ориентировочно значение не должно превосходить 5-10 м . Найти Лд для рассматриваемого случая. Площадь поверхности теплообмена F = 2-0,8 X X 0,785+я-0,8-2= 6 м принимаем а=6 ккал/м -ч- С (такое значение а выбирают, например, при расчете теплообмена между воздухом в помещении и радиатором системы отопления). Переходя к принятым здесь единицам измерения, получаем а = 0,00167 ккал/м -с- С, Подставим известные значения в выражение (6.20) для Ag [c.167]

Корпуса энергетического оборудования и сосуды под давлением, работающие при статическом и повторноч татическом режимах нагружения, представляют собой крупногабаритные конструкции, в которых по условию прочности и надежности не допускается развитие в большом объеме материала пластических деформаций. Нормы расчета на прочность поэтому предусматривают в качестве основы расчетных методов оценку прочности, в частности, по такому предельному состоянию, как пластическая деформация по всему сечению детали. Это выражается в назначении допускаемого коэффициента запаса прочности по пределу текучести щ = 1,5, который учитывается при выборе основных размеров элементов по общим мембранным напряжениям. Например, в цилиндрической оболочке [c.204]

Корпуса энергетического оборудования и сосуды под давлением, работающие при статическом и повторно-статическом режимах на гружения, представляют собой крупногабаритные конструкции, в которых по условию прочности и надежности не допускается развития в большом объеме материала пластических деформаций [1]., Нормы расчета на-прочность [2] поэтому предусматривают в качестве основы расчетных методов оценку прочности, в частности, по т 1Кому предельному состоянию, как пластическая деформация по всему сечению детали. Это выражается в назначении допускаемого коэффициента запаса прочности по пределу текучести = 1,5, который учитывается при выборе основных размеров элементов по общим мембранным напряжениям. Например, в цилиндрической оболочке допускаемые расчетное давление р и давление гидроиспытаний соответственно в 1,73 и 1,38 раза меньше величины рт соответствующей началу текучести в гладкой части оболочки (по условию Мизеса). [c.122]

Данная теория также подтверждается опытными данными для хрупких материалов. Однако имеются случаи, когда ее применение необосиовано. Например, при расчете цилиндрического тонкостенного сосуда, когда а1 > О, Стз > О, из формулы (13.7) получается, что наличие как бы увеличивает его прочность. [c.215]

На рис. 6 представлена зависимость относительной долговечности То цилиндрических сосудов от начального коэффициента использования несущей способности F при разных значениях предела текучести (сГт) для соотношения радиусов т] 1. При расчетах принимали V = 7 см (сталь), Т = 300 К и F = 1. Расчеты выполняли с применением ЭВМ (НАИРИ-2). Как следует из рис. 6 с увеличением долговечность сосудов уменьшается. При заданном значении начального коэффициента использования несуш,ей способности (f = onst) долговечность цилиндрических [c.42]

Иногда концентрацию напряжений при расчете толстостенных цилиндрических сосудов с отверстием, нагруженных давлением, определяют приближенно как в пластине, нагруженной по контуру с соотношением напряжений, которое имеет место на поверхности сосуда без отверстия. Если применить этот прием к рассматриваемой полой сфере, то получим соотношение напряжений на внутренней поверхности 1 1, коэффициент концентрации для соответственно нагруженной пластины с отверстием /С2пл = 2,0, что на 15% больше полученного экспериментально для рассмотренной сферической модели с отверстием при нагружении давлением. Для сферы, нагруженной внутренним давлением, пластина должна быть нагружена по контуру равномерным растягивающим напряжением о= = 0,58р и давлением р по контуру отверстия. Наибольшее кольцевое напряжение на контуре отверстия пластины составляет =р +2,0 0,58 р = 2,16р, [c.58]

В соответствии с постановлениями правительства решается очень важная народнохозяйственная задача по созданию многослойных труб для магистральных газопроводов большого диаметра на давления 10—12 МПа. В настоящее время их выпуск организован на Выксунском метзаводе. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования, а также имеющийся опыт изготовления и эксплуатации многослойных конструкций и труб подтвердили правильность выбора и народнохозяйственную значимость нового вида сварных конструкций. Однако еще много нерешенных задач, которые тормозят применение многослойных конструкций. В частности, требуются новые экономнолегированные конструкционные материалы, отличающиеся повышенной прочностью, однородностью механических свойств и улучшенной геометрией, нетрудоемкие технологии изготовления работоспособных многослойных днищ, горловин и патрубков разработка конструкции и технологии изготовления с большой толщиной стенки цилиндрических и сферических сосудов негабаритных размеров исследования работоспособности многослойных конструкций при повторных механических и термических нагрузках, нейтронном облучении, вибрационных и импульсных нагрузках с целью разработки дополнений к нормам и методам расчета на прочность (ОСТ 26—1046—74) в соответствии с требованиями, предъявляемыми к энергетическому оборудованию расширение работ но диагностике, в том числе в части разработки расчетных методов с целью количественного прогнозирования несущей способности многослойных конструкций в условиях эксплуатации. [c.4]

Определить толщину стенки цилиндрического сосуда диаметром D = 8 ж, предназначенного для хранения керосина. Максимальная высота заполнения сосуда керосином /г = 7,5 ж. Плотность керосина р = 800 д г/ж Допускаемое напряжение материала сосуда [а] = 70 MhIm (/ 700 кГ/см ). Возможное уменьшение толщины стенки вследствие ее ржавлен 1я при эксплуатации принять 3 мм. Толщина стенки постоянна по всей высоте. Расчет вести по III теории прочности. [c.281]

Влияние кривизны и напряженного состояния. Кривизна цилиндрических стенок сосудов под давлением и внутреннее давление вызывают их вьшучивание около трегцины. Таким образом, действующие напряжения следует принимать во внимание при расчете сосудов и трубопроводов под давлением. В некоторых испытаниях сосудов с трещиной с применением взрыва Андерсен (1965 г.) эмпирически получил коэффициенты выпучивания для сосудов различных геометрических форм и использовал их в формулах механики разрушения. [c.159]

Вращение жидкости в сосуде. К числу классических проблем гидродинамики принадлежит проблема расчета истечения жидкости из цилиндрического сосуда через круглое отверстие иа его дне. Экспериментально известно, что при таком истечении поток, казавшийся в начале покоящимся, приобретает в зоне стока, кроме естественной радиальнои скорости, также значительную вращательную скорость. (Резкое увеличение скорости вращения каждый наблюдал, скажем, при спуске воды из ванны.) [c.251]

Теория неустановившихся волновых движений обширна и имеет много интересных направлений. В настоящей статье я остановлюсь только на одной из групп задач этой теории — на проблеме стоячих волн, составляющей один из больших разделов теории неустановившихся волн. Здесь возникает много интересных вопросов даже в линейной теории. Элементарными являются только задачи о волнах малой амплитуды над гладким горизонтальным дном или в цилиндрическом сосуде. В то же время существует большое число технических задач, требующих расчета стоячих волн на поверхности жидкости, заключенной в сосуд весьма сложной формы. Исторически п.ервыми задачами подобного рода были задачи об озерных сейшах — свободных колебаниях, возникающих в водоемах. Даже предположение малой глубины водоема не делает задачу доступной аналитическому исследованию. Возникающие краевые задачи остаются настолько сложными, что аналитическое решение для них получено только в исключительных случаях. Большое количество работ, многие из которых опубликованы в последнее время, посвящено различным численным аспектам теории сейшей. Теорией стоячих колебаний жидкости интересуются также инженеры, проектирующие порты и портовые сооружения. К числу задач теории стоячих волн, решение которых важно при проектировании порта, относится знаменитая проблема тягуны . Эта проблема сводится в конечном счете к определению точек, находящихся посредине между узлами. В этих точках горизонтальные перемещения воды наиболее значительны. Если около причала окажется такая точка и в этом месте расположится судно, то при возникновении стоячих волн оно начнет совершать большие горизонтальные перемещения колебательного характера. Все это будет сопровождаться ударами о причал и может привести к повреждению корпуса судна. [c.62]

Цилиндры или заготовки цилиндрических дьюаровских сосудов. Этот вид заготовок также непосредственно выпускается стеклозаводами. Заготовки представляют собой цилиндры длиной от 750 до 1000 мм, диаметром от 60 до 200 мм. Цилиндры эти отпускаются попарно с таким расчетом, чтобы один цилиндр мог быть вставлен в другой и между ними был просвет величиной, прпмерпо, 10 мм. Ци.яиндры имеют круглое дно для удобства последующей обработки и припайки трубки ко дну. Толщина стенок ци.линдров от 1,5 до 2,5 мм, в зависимости от диаметра цилиндра. Эти заготовки чрезвычайно удобиы при изготовлении цилиндрических дьюаровских сосудов, но их такл е широко применяют и во всяких других работах (например, в приборах больших объемов и с большими расстояниями между стенками сосуда и т. п.). Заготовки цилиндрических дьюаровских сосудов показаны на рис 2, а и б. [c.22]

Дальнейший процесс изготовления цилиндрического сосуда состоит из следующих операций. Электрической дрелью или на станке просверливают отверстия для штуцеров и отводов. Подготавливают штуцеры и отводы соответствующих размеров и при помощи фаолитовой замазки приклеивают их к заготовке сосуда. Обечайку, дно и крышку в местах, предназначенных для склеивания, обтачивают под углом 45°. Для приклеивания дна к обечайке фаолитовую замазку раскатывают в жгут диаметром 15—20 мм. Всю склеиваемую с дном поверхность обечайки покрывают бакелитовым лаком и по ней укладывают жгут замазки. Жгут прижимают вручную и выравнивают. Бакелитовым лаком покрывают склеиваемую поверхность дна. Затем укладывают дно на цилиндр с таким расчетом, чтобы фаолитовая замазка равномерно выступала по всей окружности. Выступившую по швам замазку вырав- [c.58]

При расчете толщины стенки цилиндрического сосуда, выпсм(( ненного из чугуна или цветных металлов и сплавов, рекомендуется пользоваться формулой [40] [c.106]

Наружное давление — довольно часто встречающийся вид нагружения сосудов и аппаратов. Под наружным давлением работают вакуумные аппараты и различные аппараты с рубащ-ками. Расчет на прочность сосудов и аппаратов под наружным давлением не представляет принципиальных трудностей и может быть выполнен по рекомендациям, изложенным в п. 1 данной главы. При этом за расчетную характеристику прочности принимают разрушающее напряжение при сжатии. Однако существенным критерием работоспособности при этом оказывается устойчивость. Остановимся на рассмотрении устойчивости круговых цилиндрических ортотропных сосудов и аппаратов, как наиболее распространенных. Сферическая и эллиптическая оболочки по условиям изготовления и нагружения должны быть изотропными, а конические и торовые оболочки применяют сравнительно редко. По конструктивным признакам цилиндрические сосуды и аппараты могут быть гладкими и с ребрами жесткости (рис. 20). [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...