Оболочки Деформации температурные

По своему характеру деформация чаш шлаковозов (см. рис. 116, 117) и кристаллизаторов (см. рис. 118) близка к рассмотренной выше теоретически деформации оболочки при повторных воздействиях квазистационарного осесимметричного температурного поля. Однако вследствие того, что реальные условия (форма оболочек, вид температурного поля) отличаются от идеализированных, фактическая деформация распределяется неравномерно по длине и, в некоторой степени, по окружности оболочек. Последнее особенно характерно для чаш шлаковозов, где температурные условия менее стабильны, чем на кристаллизаторах. [c.232]

Для модели топлива, скрепленного со стальной оболочкой, эта температурная деформация [c.334]

Внешняя сотовая теплоизоляция из коррозионно-стойкой стали была рассчитана на местный нагрев до 315° С, в то время как внутренние поверхности были рассчитаны на нормальные условия жизнедеятельности. Для монтажа теплоизоляции на внутренних оболочках требовался конструкционный материал, который мог бы служить также теплоизолятором. Для изготовления радиальных и окружных несущих элементов использовался стеклопластик из ткани, пропитанной фенольной смолой. Радиальные элементы изготовлялись из двух Т-образных секций, чьи фланцы вставлялись в отверстия в тепловой защите и внутренней оболочке. На стыке секции скреплялись механически, образуя в сборе элемент двутаврового профиля. Окружные элементы представляли собой кольцевые сектора, соединенные на шлицах для компенсации разницы температурных деформаций. [c.110]

Сильфонные компенсаторы, применяемые в качестве компенсирующих устройств, в ряде случаев работают в тяжелых условиях действия высоких температур, а также механического нагружения за счет температурного расширения прилегающих участков трубопроводов. При этом в ряде высоконагруженных точек сильфона могут возникать упругопластические деформации, а при наличии длительных выдержек под нагрузкой — и деформации ползучести. Кроме указанных, добавляются деформации, появляющиеся за счет давления жидкости или газа, проходящих через оболочку компенсатора. В процессе эксплуатации нагружение имеет выраженную периодичность. [c.198]

Решение осуществлялось для случая отсутствия внутреннего давления, так как испытание проводилось при уровне давления, не оказывающем существенного влияния на распределение деформаций компенсатора. Также предполагалось отсутствие температурных напряжений, обусловленных градиентами температуры по длине и толщине оболочки. Указанные ограничения не являются обязательными при использовании разработанной для ЭВМ программы и вытекают из характерных условий работы компенсатора. При этих условиях для определения осесимметричного напряженно-деформированного состояния оболочки переменной толщины в А -м полуцикле могут быть использованы следующие уравнения [c.200]

Композиционные материалы состоят из разнородных компонентов, отличающихся друг от друга коэффициентами линейного расширения и упругими константами, поэтому остаточные напряжения в композиции возникают в процессе ее охлаждения от температуры получения. Предполагается, что вначале при охлаждении в матрице происходит свободная пластическая деформация до тех пор, пока матрица не перейдет в упругое состояние. Решение задачи о температурных остаточных напряжениях в ориентированных композициях можно свести к решению задачи о распределении напряжений в цилиндрическом сердечнике с оболочкой. Задача вначале решается в упругом приближении. Воспользуемся конечными формулами [24] для расчета радиальных а , тангенциальных сГд и осевых напряжений в матрице на границе раздела с волокном [c.62]

Постановка задачи. Рассматривается тонкая оболочка вращения произвольного очертания, нагруженная осевой силой Р и распределенным гидростатическим давлением р, в осесимметричном температурном поле. Деформации оболочки считаются малыми, а перемещения — соизмеримыми с толщиной оболочки. [c.147]

Рассмотрим условия возникновения односторонней деформации длинной цилиндрической оболочки при повторных воздействиях некоторого идеализированного квазистационарного температурного поля, перемещающегося вдоль ее оси. Распределение температуры считаем осесимметричным, и по толщине — равномерным (рис. 123,а). [c.222]

Следовательно, преимущественное направление деформации определяется только температурной зависимостью предела текучести. Поскольку предел текучести с повышением температуры падает (т. е. в части оболочки, расположенной слева от границы поля, он будет ниже, чем справа), при условии [c.223]

Нарастающая деформация,. характеризуемая местным выпучиванием при точечном температурном поле, может быть применена для получения гофров на оболочках и других тонкостенных конструктивных элементах [35]. [c.241]

Устойчивая область развитых упругопластических деформаций (с образованием пластического шарнира) возникает как на внешней, так и на внутренней поверхности корпуса (рис. 4.57, в — в) в переходной от фланца к цилиндрической оболочке зоне и сохраняется в последующих циклах (А = 120) температурной нагрузки (рис. 4.57, г). [c.226]

Более точную оценку температурных напряжений в стенке корпуса ЦВД дает расчетная модель, учитывающая податливость стенки не только из-за деформаций в срединной поверхности, но и из-за изгиба [8]. Весьма существенными оказываются напряжения, возникающие в стенке корпуса ЦВД в результате изгиба фланца в горизонтальной плоскости, обусловленного градиентом температур по ширине фланца. Для расчетной оценки таких напряжений корпус моделируется системой сопряженных между собой ребристых оболочек разного типа [9]. [c.56]

Учитывая малость осевых градиентов температурных и нейтронных распределений, удаленные от концов твэла сечения будем рассматривать независимо в условиях плоской деформации. Изучим два предельных случая работы оболочки 1) топливо достаточно жесткое и его изотропное распухание обусловливает одинаковые осевую и окружную деформации оболочки д. = Ig и 0 = 00 2) топливо податливое и нагружает оболочку как весьма вязкая жидкость, тогда в оболочке a = 0,5aQ. [c.131]

Решение осуществляли для случая отсутствия внутреннего давления, так как испытание проводили при давлении, не оказывающем существенного влияния на распределение деформаций компенсатора. Предполагали также отсутствие температурных напряжений, обусловленных градиентами температуры по длине и толщине оболочки. Указанные ограничения не являются обязательными [c.220]

Модели нагружения. Эти модели содержат схематизацию внешних нагрузок по координатам, времени, а также по воздействию внешних полей и сред. Силовые нагрузки, действующие на конструкции, можно разделить на три группы 1) объемные или массовые силы 2) поверхностные силы 3) сосредоточенные силы. Объемные нагрузки действуют на каждую частицу внутри тела. К таким нагрузкам относятся собственный вес конструкции, силы инерции, силы магнитного притяжения и т.п. Поверхностные нагрузки распределены по значительным участкам и являются результатом взаимодействия различных конструктивных элементов одного с другим или с другими физическими объектами (например, давление жидкости или газа на стенки сосуда, давление ветра на оболочку градирни и т.п.). Если силы действуют на небольшую поверхность конструкции, то их можно рассматривать как сосредоточенные нагрузки, условно приложенные в одной точке. По характеру действия нагрузки можно разделить на статические и динамические. Статическая нагрузка возрастает от нуля до своего номинального значения и остается постоянной во время эксплуатации конструкции. Переменное, или динамическое, нагружение — нагружение, изменяющееся во времени. Часто встречающимся видом переменного нагружения являются циклические нагрузки, характеризующиеся периодическим изменением значения и/или знака. Модели нагружения должны учитывать воздействие полей и сред. Наиболее существенным является воздействие температурного поля. Изменение температуры элементов конструкций вызывает температурные деформации. Если они не удовлетворяют уравнениям совместности деформаций, то в элементах конструкций возникают температурные напряжения, значения которых часто оказываются соизмеримы со значениями напряжений, возникающих от воздействия внешних сил. Кроме того, изменение температуры влияет на механические характеристики конструкционных материалов. В некоторых случаях приходится учитывать влияние нейтронного облучения, электромагнитного поля, воздействие коррозионных сред. [c.401]

Силы Ti, Та и S связаны законом Гука с деформациями eg, v срединной поверхности, вычисленными в 5.1. Для изотропной упругой оболочки с учетом температурного расширения [c.135]

Чтобы определить погонные силы и моменты, слой оболочки считают находящимся в условиях плоского напряженного состояния. Закон Гука для слоя z изотропной оболочки без учета температурных деформаций можно представить в форме [c.141]

Расчет сильфонов. Сильфоны применяют для компенсации температурных и технологических деформаций в трубопроводах. Это — оболочки вращения, состоящие из торообразных участков положительной и отрицательной кривизны и соединенные плоскими круговыми пластинами (рис. 13.4, а). [c.354]

Давление газов является основной нагрузкой для оболочки камеры. Интенсивный теплообмен с продуктами сгорания вызывает нагрев внутренней и в некоторой степени наружной стенок. Изменение механических свойств материала стенок с изменением температуры и значительные температурные деформации следует считать вторым по значению фактором, влияющим на условия работы оболочки в целом, т. е. на ее общую прочность и жесткость. Кроме того, можно говорить о местной прочности и жесткости стенок камеры между связями, а также о прочности элементов связей и их соединений со стенками. В этом случае необходимо рассмотреть давление охлаждающего компонента (рис. 14.1, б). - [c.357]

Если в комбинированном корпусе существовали начальные напряжения (температурные или технологические), то при упругой деформации металла и композиционного материала их следует просто прибавить к напряжениям, подсчитанным по формулам (14.28). Тогда, обозначив начальное окружное напряжение в металлической оболочке 020, и учитывая, что из условия равновесия (14.26) при рд = О начальное окружное напряжение в слое композиционного материала 0 20 = — a oh lh", вместо формул (14.28) получаем [c.373]

Температурные напряжения возникают в результате теплового расширения элементов оболочки и в принципе зависят от деформаций в момент потери устойчивости. Возникновение этих деформаций должно приводить к снижению температурных усилий. В процессе деформации меняется температура. Сжатие элементов сопровождается выделением тепла, растяжение — поглощением. В оболочке имеет место перетекание тепла от сжатых элементов к растянутым. При неравномерном нагреве из-за градиентов температур возникают дополнительные внутренние тепловые потоки. Происходит необратимый теплообмен с окружающей средой. Строгое решение задачи о температурном выпучивании возможно лишь термодинамическими методами. Однако в работах [21.14, 21.20] показано, что критическое состояние упругой системы в рамках линейной теории устойчивости не зависит от природы исходного поля напряжений. [c.253]

Амбарцумян [9, 11] получил уравнения для произвольных и пологих слоистых анизотропных оболочек, изготовленных из материалов, податливых при сдвиге по толщине. Он предположил, что трансверсальные касательные напряжения распределяются по толщине пакета по параболлическому закону, т. е. так же, как и в однородных обрлочках. Температурные эффекты были также учтены Амбарцумяном [12]. В работах Сю и Вана [129] и Вана [300] было показано, что предположение Амбарцумяна неприменимо для слоистых оболочек, так как в случае слоев с различными коэффициентами Пуассона оно не обеспечивает их совместную деформацию (см. раздел VI,А, гл. 4). Они предложили теорию [c.244]

Материал оболочек пластичный. Между Оболочками проложена теплоизоляция. При нагреве внешней оболочки воаиикают осевые температурные напряжения. Вследствие концентрации деформаций возможен разрЬЕВ внутренней оболочки вблизи вершины но сечению А А. Опасность разрушения может быть устранена, если связь оболочек осуш,ествить на некотором удалении от вершины. [c.70]

В связи с задачами о термонапряженности с учетом температурных зависимостей упругих и дилатометрических свойств, а также пластических деформаций, развиваюш ихся во времени, была разработана их трактовка в интегральных уравнениях, позволившая использовать методы итерации (повторения) и средства вычислительной техники и тем самым получить решения при сложных конструктивно заданных граничных условиях и экспериментально определенных уравнениях состояния. На этой основе были разработаны способы расчета на прочность и ползучесть с учетом температурных градиентов дисков и лопаток газовых и паровых турбин, трубопроводов и фланцевых соединений, толстостенных корпусов и несущих оболочек и других неравномерно нагретых конструкций. [c.40]

Следует иметь в виду, что в процессе эксплуатации происходят циклические сдвиги фторопластовой оболочки относительно жесткой. Однако это нежелательное явление лишь в редких случаях вызывает излом футеровки в предфланцевом поясе. Температурные деформации полимера и металла в какой-то мере компенсируются податливостью первого и геометрической формой изделия, не вызывая опасных местных перенапряжений. При желании связать цельнопрессованную оболочку с армирующим кожухом последняя изготовляется двухслойной, с пористым подслоем и приклеивается. [c.108]

Анализ поведения оболочки ТВЭЛ при теплосменах [190J основывается на дальнейшем развитии метода рассмотренного, в статье [210], и по основной идее весьма близок к методу догрузки (см. гл. III). На первом этапе расчет строится без учета температурной зависимости предела текучести, упрочнения материала и ползучести. Полученная при этих допущениях полная диаграмма приопособляемости показана на рис. 109. Здесь А — область приспособляемости, Б — область знакопеременной пластической деформации, В — односторонней деформации, прогрессирующей с каждым циклом, Г —сочетания обоих видов циклической пластической деформации, D —область мгновенного разрушения (исчерпания несущей способности) находится правее линии 5 (ор=1). Область приспособляемости А на диаграмме разделена на три части А отвечает чисто упругому поведению с начала нагружения, А" определяет значения параметров нагрузки и температурного поля (ор= [c.206]

Условия возникновения односторонней деформации при действии рассмотренного температурного поля определяются главным образом температурными градиентами в осевом яаправле-кии, влияние градиента по толщине для тонкостенных оболочек невелико. iB этом можно убедиться, рассмотрев соответствующее распределение напряжений (6.58) совместно с выражением (7.9). С другой стороны, в толстостенных трубах и сплошных цилиндрах формоизменение возможно и при циклическом воздействии нестационарных температурных полей, не изменяющихся вдоль образующей [53, 60]. [c.224]

Проход к вазистационарного температурного поля при соответствующих температурных градиентах приведет к равномерному (подлине) обжатию оболочки,при этом размеры вдоль образующей и толщина должны соответственно возрасти. В данных условиях невозможно возникновение остаточных напряжений, которые приводились бы к осевому или окружному усилиям, так как они не удовлетворяли бы уравнениям статики. Могут возникнуть лишь напряжения, приводящиеся к изгибающим моментам, что явилось бы результатом неравномерной пластической деформации по толщине оболочки (в рассмотренном идеализированном случае, рис. 123, для этого нет причин). Однако эти напряжения, даже если бы они существовали, не способны привести к прекращению односторонней деформации и приспособляемости. Поэтому можно считать, что результаты каждого последующего прохода температурного поля не будут отличаться от предыдущего. [c.224]

Перемещающийся тепловой фронт при большом температурном градиенте в интервале между индуктором и уровнем охлаждающей воды должен был, согласно изложенному в 44, приводить к последовательному пластическому обжатию участков образца (оболочки), нагретых до максимальной температуры (вследствие сопротивления их расширению со стороны соседних холодных участков). Это предположение полностью подтвердилось при эксперименте. Поскольку деформация образца после первого прохода получается равномериой по длине, исключая края, остаточные напряжения, которые могли бы воспрепятствовать аналогичному эффекту при последующих проходах, не возникают. Поэтому результат следующих проходов (при отсутствии упрочнения материала) не отличается от первого. [c.236]

Представительными в этом отношении являются результаты упругого и упругопластического анализа модельного цилиндрического обо-лочечного корпуса с фланцами (рис. 2.45, а), находящегося под действием температурной нагрузки (см. гл. 4). Расчеты полей температурных напряжений и деформаций в физически линейной и нелинейной постановке дая оболочечного корпуса (й/Л = 0,0215 R = 12 мм /г = 1,5 мм) выполнены с помощью МКЭ. Результаты расчета показателя п для разных точек наиболее нагруженной переходной от фланца к оболочке зоны модельного корпуса приведены на рис. 2.45, б и 2.46. Анализ кривых на рис. 2.45, б и 2.46 показывает, что при упругопластическом деформировании (Оу > 1) в переходных зонах, примыкающих к внешней (й > 0,5) и внутренней (А < 0,5) цилиндрическим поверхностям, реализуются существенно неодинаковые режимы деформирования. Сплошная кривая для и < 1 соответствует более мягким условиям деформирования, штриховая кривая для и > 1 — более жестким. [c.99]

Численное решение задачи об определении НДС гофрированной оболочки в упругопластической стадии нагружения при нормальных и повышенных температурах с учетом температурно-временньк эффектов при вьвдержке является сложной и достаточно громоздкой процедурой, реализуемой на ЭВМ с привлечением большого банка исходных данных. На практике применяют инженерные методы расчета, основанные на использовании упрощающих схем решения и обеспечивающие удовлетворительную точность оценки рассчитываемых параметров и достаточную обоснованность инженерных решений. Один из них основан на использовании единой зависимости относительного перемещения полугофра X = Х/Л от относительной максимальной упругопластической деформации е = е/е , возникающей в наиболее нагруженной точке полугофра (рис. 3.21, б) [c.158]

Расчетная схема процесса цшШпёсШго дёформпровшшя ла в максимально нагруженных зонах. Анализ НДС оболочечных корпусов при основных режимах термоциклического нагр> ения (см. подразд. 4.1) позволяет выявить зоны концентрации температурных напряжений и краевого эффекта в сечениях переходного от фланца к оболочке участка (в месте их стыка и в сечениях сварного шва). При этом уровень термоупругих напряжений в некоторых температурных циклах превышает предел текучести материала, и нагружение протекает при значительных даклических упругопластических деформациях. [c.203]

Существенное значение для экспериментального анализа местных температурных напряжений имела разработка методов моделирования термоупругих напряжений (в частности, метода замораживания для плоских и объемных моделей). Это позволило установить (при заданных полях температур) распределе1ше температурных напряжений в зонах сопряжений оболочек и днищ, в элементах фланцевых соединений, в перфорированных крыщках, в прямых и наклонных патрубках, в зонах стыка элементов из материалов с различными коэффициентами линейного расширения (рис. 2.4). Весьма важная информация о номинальных и местных деформациях и напряжениях, а также о перемещениях получается при использовании хрупких тензочувствительных покрытий и голографии [11]. [c.32]

Обычно в принятых расчетных методиках корпусные детали турбин рассматриваются как составные осесимметричные оболочки переменной толщины, находящиеся в температурном поле, меняющемся вдоль оси и по радиусу оболочки. С применением таких расчетных методов был проведен анализ температурных напряжений в корпусах стопорных и регулирующих клапанов, а также ЦВД и ЦСД турбин типа К-200-130 [2]. Напряжения определялись по температурным полям, полученным термометриро-ванием корпусов при эксплуатации турбины. Полученные результаты дали общую картину термонапряженного состояния этих корпусов. Они показали, что максимальные напряжения в корпусе стопорного клапана имеют место в подфланцевой зоне, а в корпусах регулирующих клапанов — в месте их приварки к цилиндру и что наиболее термонапряженной зоной корпуса ЦВД является внутренняя поверхность стенки в зоне регулирующей ступени. Однако отсутствие учета влияния фланцев и других особенностей конструкции в этих расчетах приводит к тому, что полученные результаты не всегда, даже качественно, могут характеризовать термонапряженное состояние корпусов. В связи с этим предлагаются упрощенные методики учета влияния фланцев, в частности основанные на уравнениях для напряженного состояния при плоской деформации влияние фланца горизонтального разъема ЦВД часто оценивают по теории стержней. Для оценки кольцевых напряжений решается плоская задача при форме контура, соответствующей форме поперечного сечения. Йри этом рассматри- [c.55]

Напряженно-деформированное состояние твэлов с окисным топливом подробно исследовано в [46]. Следуя этой работе, определим с некоторыми упрощениями изменение диаметра оболочки твэла в процессе эксплуатации. При большой тепловой нагрузке (превышающей 200 Вт/см ), характерной для центральной части активной зоны, окис-ное топливо достаточно быстро перестраивается, выбирая начальный зазор между топливом и оболочкой с образованием в центре твэла полости. После выбора зазора оболочка нагружается распухающим топливом, давлением газообразных продуктов деления в полости рг и давлением теплоносителя рт (рис. 4.1). Как показали расчеты [46], релакснрующие на начальной стадии работы твэла температурные напряжения слабо сказываются на окружной деформации оболочки ев, которая в данном рассмотрении является основной искомой функцией, поэтому температурные напряжения не учитываются. Давление газовых продуктов под оболочкой твэла определяется следующей зависимостью [c.130]

В последнее время в связи с развитием лазерной техники разрабатываются методы измерения полей деформаций сложных форм деталей на основе голографического эффекта — способа получения пространственных объектов с использованием когерентногр освещения [11]. Исходной для анализа полей деформаций является интерференционная картина, характеризующая деформации объекта (детали) за время между двумя экспозициями и получаемая при наложении друг на друга голограмм с детали. Метод голографической интерферометрии широко применяют для измерения перемещений и деформаций в элементах конструкций (балок, пластин, лопаток, оболочек и пр.) под действием статических и динамических нагрузок, а также вследствие возникновения нестационарных температурных полей. [c.172]

В основу решения задачи положены гипотезы Кирхгоф фа-Лява о нормальном элементе и гипотезы термоупругости Дюгамеля-Неймана для температурных деформаций и напряжений, общепринятые для изотропных оболочек. Кроме того, предполагается, что обо- [c.183]

Способы и средства исшлтаний. Способы воспроизведения нагрузок должны с возможно большей точностью обеспечивать выполнение заданного распределения давления по координатам и по времени, не искажать температурное поле в испытываемой конструкции, не изменять ее прочность и жесткость, не препятствовать деформации конструкции при испытании, давать возможность управления нагружением по заданным программам. Эти способы могут состоять из временных и постоянных частей. К временным относятся средства, которые используются на установке при испытаниях конкретного типа оболочек (устройства для приложения давления, рычажные системы, кроме универсальных рычагов, устройства для крепления торцевой части оболочки и др.). К постоянным относятся средства, которые могут использоваться при испытаниях нескольких типов оболочек (нагружающие [c.352]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...