Расчет на прочность тонкостенных оболочек вращения и толстостенных цилиндров. Першин В.Ф - 7 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Уравнение равновесия отсеченной части оболочки будет иметь вид
σ
S
2πR
t
δcosα - G - qπR
t
2
= 0, (10)
где G = V
ниж
γ - вес жидкости, заполняющей отсеченную часть конуса.
V
ниж
= .
3
1
2
xR
t
π (11)
С учетом (11), выражение (10) имеет следующий вид
σ
S
2πR
t
δcosα -
xR
t
2
3
1
πγ
- qπR
t
2
= 0. (12)
Из этого уравнения можно рассчитать величину меридиального напряжения σ
s
и, подставив его в уравнение (1), найти
величину σ
t
.
Возможно отделение сечением не нижней, а верхней части оболочки с последующей записью уравнения равновесия.
Это делается для того, чтобы при составлении условий равновесия отсеченного элемента крепление оболочки не попадало в
схему отсеченной части. В подобных вариантах во всех рассмотренных случаях изменится знак силы G, т.к. в этом случае ее
направление будет совпадать с направлением вертикальной составляющей напряжения σ
S
.
В этом случае, при расчете величины G, в качестве объема будет браться объем отсеченной верхней части V
верх
, а при
расчете величины q в формулу (2) во всех случаях войдет величина h
ниж
- высота столба жидкости в отсеченной нижней
части оболочки. В остальном порядок расчета останется неизменным.
В случае, если жидкость находится в сосуде под давлением Р, то при расчете величины q добавляется величина
давления Р. Формула (2) будет иметь следующий вид
q = P + h
ниж
γ. (13)
Если сосуд заполнен не жидкостью, а газом под давлением Р, то из уравнения равновесия во всех случаях исключается
величина G, а давление q равно P.
В некоторых задачах отсеченная часть представляет собой не какой-то один элемент, а два или более
состыкованных элемента. При этом вид уравнений равновесия остается неизменным, а изменяется только величина
объема верхней или нижней части сосуда, однако, если известны зависимости, определяющие объемы элементов, то
найти суммарный объем не представляет затруднения.
На рис. 5, а показана схема оболочки вращения, состоящей из сферической, цилиндрической и конической
оболочек. Крепление оболочки располагается на уровне стыка сферической и цилиндрической оболочек. Сосуд
наполнен жидкостью, находящейся под давлением Р.
На рис. 5, б показан пример построения эпюр напряжения. В левой половине оболочки расположена эпюра σ
S
, а в
правой σ
t
.
Рис. 5
Полученные построения справедливы для участков, находящихся на некотором удалении от линии закрепления
оболочки и точек сопряжения сфера-цилиндр и цилиндр-конус. В точках сопряжения возникают эффекты, которые не могут
быть учтены теорией безмоментного напряженного состояния. Все это также относится и к точкам, непосредственно
примыкающим к вершине конуса.
ТОЛСТОСТЕННЫЕ ЦИЛИНДРЫ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
б)
σ
s
σ
t
Р
а)