Расчет на жесткость Испытание материалов на выносливость Определение напряжений в стенке тонкостенного сосуда Проверка теории изгибающего удара Расчет на жесткость стержня постоянного сечения Вычисление моментов инерции гидра сайт моментальных покупок

Курсовой расчет по сопромату. Примеры решения задач

Определение напряжений в стенке тонкостенного сосуда

Ц е л ь р а б о т ы: определение напряжений в стенке тонкостенного осесимметричного сосуда, находящегося под действием внутреннего давления, и сравнивание с напряжениями, полученными расчетным путем.

Т е о р е т и ч е с к а я ч а с т ь р а б о т ы. Тонкостенным осесимметричным сосудом называют оболочку, срединная поверхность которой представляет собой поверхность вращения, а соотношение толщины её стенки  и наименьшего главного радиуса кривизны срединной поверхности  составляет .

Срединная поверхность - геометрическое место точек, равноотстоящих от обеих поверхностей оболочки.

В стенке тонкостенного осесимметричного сосуда толщиной , находящегося под внутренним давлением, напряжения определяют по известной формуле Лапласа (рис. 3.12):

 . (3.26)


Рис. 3.12. Тонкостенный осесимметричный сосуд

В настоящей работе используют тонкостенный цилиндрический сосуд (рис. 3.13,а).

В этом случае принимают , а  (радиус кривизны образующей цилиндра). Из уравнения Лапласа (3.23) получают для окружного напряжения

.

Откуда

  . (3.27)

Меридиональное напряжение определяют из условия равновесия отсеченной части сосуда (рис. 3.13,б) по формуле

  . (3.28)

 

 а) б)

Рис. 3.13. Тонкостенный цилиндрический сосуд

Сравнивая  и   в цилиндрическом сосуде, видим что

 . (3.29)


О п и с а н и е л а б о р а т о р н о й у с т а н о в к и. Схема установки показана на рис. 3.14 и представляет собой тонкостенный цилиндрический сосуд 1, в который из источника давления 2 подается газ.

Рис. 3.14. Схема лабораторной установки

Контроль за величиной давления осуществляется по манометру 3. На поверхности сосуда в средней его части наклеены тензодатчики в окружном 4 и меридиональном 5 направлениях, которые подключены к тензоусилителю 6. Через коммутатор 7 сигнал с тензодатчиков после усиления подается на измерительный прибор 8 (методику тензоизмерений см. в работе 3.1).

М е т о д и к а п р о в е д е н и я о п ы т а и о б р а б о т к а

р е з у л ь т а т о в. 1. Задают исходные данные: окружной радиус кривизны   меридиональный радиус кривизны   толщину стенки осесимметричной оболочки ; ступень внутреннего давления .

2. Балансируют мостовые схемы тензоусилителя, предварительно включенного в сеть для прогрева в течение не менее 20 минут.

3. Подают внутреннее давление Р, снимают показания и  на измерительном приборе 8 тензоусилителя каждого тензодатчика и записывают в журнал наблюдений. Опыт повторяют 2 – 3 раза, увеличивая давление равными ступенями  и записывая для каждого опыта результаты испытаний в журнал наблюдений. По результатам измерений вычисляют приращения показаний тензодатчиков  и  на заданную ступень давления , а затем определяют среднее значение этих приращений   и .

4.Вычисляют опытные значения окружного  и меридионального напряжения  при заданной ступени давления по формулам:

   (3.30)

где   и  - тарировочные коэффициенты тензодатчиков.

5. Вычисляют теоретические значения напряжений  и  при той же ступени давления  по формулам (3.27) и (3.28) и проводят сопоставление полученных результатов. При этом обрабатывают результаты опытов согласно требованиям раздела 4.

Содержание отчета

Название лабораторной работы.

Цель работы.

Схема лабораторной установки.

Исходные данные.

Окружной радиус кривизны .

Меридиональный радиус кривизны .

Толщина стенки сосуда .

 Теоретические расчеты.

Окружное напряжение .

Меридиональное напряжение .

Результаты опыта.

п/п

Давление

Ступень внутреннего давления

Показания тензодатчиков

Приращения показаний тензодатчиков

Средние значения приращений

Обработка результатов опыта.

Значение окружного напряжения .

Значение меридионального напряжения .

8. Сравнение опытных и теоретических значений.

Вопросы для самоконтроля

Какова цель лабораторной работы?

Как устроена лабораторная установка?

Какие тензодатчики применяют в работе? Опишите их устройство.

Что называют тонкостенной осесимметричной оболочкой?

Что называют срединной поверхностью оболочки (сосуда)?

Как записывают уравнение Лапласа?

Какое соотношение существует между меридиональным и окружным напряжениями в цилиндрической тонкостенной оболочке?

Что означают символы: ?

Как теоретически вычислить меридиональные и окружные напряжения в стенке цилиндрического сосуда?

Какова методика опытного определения этих напряжений?

Испытание различных материалов на ударную вязкость Изучение методики определения ударной вязкости пластических масс и других неметаллических материалов при испытании стандартных образцов на маятниковом копре.

Определение нормальных напряжений в балке при прямом изгибе Ознакомление с методом электротензометрирования. Опытное изучение закона распределения нормальных напряжений по высоте сечения балки и сравнение с напряжениями, вычисленными теоретически. Прямым изгибом называют такой изгиб, при котором силовая плоскость совпадает с одной из главных плоскостей балки.

Определение главных напряжений при совместном изгибе и кручении тонкостенной трубы Определение опытным путем величины и направления главных напряжений в поверхностном слое тонкостенной трубы при кручении, а также при одновременном изгибе и кручении, и сравнение их с данными, полученными теоретическим расчетом.

Определение напряжений при внецентренном растяжении бруса Определить опытным путем нормальные напряжения в крайних волокнах поперечного сечения бруса при внецентренном растяжении и сравнить их с напряжениями, вычисленными теоретически.


гидра сайт моментальных покупок

На главную страницу: Выполнить курсовую