薄壁容器,是指壁厚和半径的比值小于等于0.1的容器。这类容器,在计算环应力过程中,可以忽略壁厚对应力带来的影响。其公式为σ=pDo/2eDo为容器外径。
工具/原料
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Excel公式编辑器
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草稿纸
方法/步骤
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将容器半剖,定义其横截面圆内径半径为R,任意角度为θ,容器长度为L,壁厚为e,如图所示。
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将半剖容器内部受压面进行微分,微分面积ds,位于角度θ处。这个微分区域为一个圆弧面,其圆弧长度为R*dθ,长度L。则微分面积和容器半剖面受力面积为
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微分区域受力为df,其相对于剖面垂直方向的分力为df*sinθ 。这里要注意分力的三角函数,不要弄错。
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然后对半圆垂直于剖面的力进行积分,求解整个半圆的合力。这里要注意从0到π的积分范围对三角函数的积分计算。
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计算纵截面的应力。应力=合力/面积。
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薄壁容器的应力还包含了经向应力-即轴向应力,其值为环应力(径向应力)的一半。
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