3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СФЕРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ, ЗАПОЛНЕННОЙ ЖИДКОСТЬЮ

 

Условие задачи: Построить эпюры безмоментных напряжений  и  для сферического сосуда (рис. 1), полностью заполненного жидкостью.

Исходные данные:

Радиус оболочки:  м;

Плотность жидкости (окислитель):

;

Толщина стенки оболочки:

.


 

Рис. 1. Схема оболочки

Выполнение расчёта

1. Выводы расчётных зависимостей для верхней полусферы

В верхней полусфере отсечём часть оболочки нормальным коническим сечением с углом  при вершине конуса и составим уравнение равновесия отсеченной части оболочки (рис. 2):

,

где  – равнодействующая сил давления жидкости  на стенку оболочки в проекции на

вертикальную ось.

Жидкость действует на стенку оболочки переменным давлением. Равнодействующую сил давления жидкости на вертикальную ось определим по формуле:

,

где – объём цилиндра; – объём шарового сегмента, рис. 2.

 

,

где - высота столба жидкости в расчётном сечении.

 

Рис. 2. Расчётная схема

Получаем:

.

Из уравнения равновесия после подстановки выражения для силы  имеем:

.

Отсюда меридиональное напряжение:

.


Определим кольцевое напряжение . Для этого обратимся к уравнению Лапласа, учитывая, что для сферической оболочки R1=R2=R::

,

где  - давление жидкости в рассматриваемом сечении оболочки.

После подстановки в уравнение Лапласа  получаем:

.

Принимая угол  в диапазоне от 0˚ до 90˚, занесём значения составляющих уравнения равновесия, кольцевых и меридиональных напряжений с шагом угла , равным 10˚,в таблицу 1.

Таблица 1

, град.

л, м3

, м3

, Н

, Па

, Па

, Па

0 0 0 0 0 0 0
10 0,002049 0,001027 11,445 191,409

2,442

7,350

20 0,032 0,016 174,869 759,818

9,616

2,925

30 0,15 0,077 818,854 1688

2,107

6,528

40 0,432 0,226 2314 2948

3,603

1,148

50 0,938 0,503 4870 4501

5,338

1,768

60 1,677 0,932 8349 6300

7,161

2,506

70 2,599 1,512 12170 8290

8,869

3,354

80 3,585 2,213 15360 10410

1,019

4,307

90 4,473 2,982 16700 12600

1,074

5,371



Информация о работе «Основы расчёта оболочек»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 18826
Количество таблиц: 10
Количество изображений: 19

Похожие работы

Скачать
15163
4
12

... вызывают напряжения, равномерно распределенные по ее толщине, которые принято называть цепными. Поперечная нагрузка вызывает появление напряжений изгиба, распределенных по толщине пластин по линейному закону. Подавляющее большинство пластин судового корпуса имеет прямоугольную форму опорного контура. Если одна из сторон этого опорного контура значительно больше другой, пластины будут изгибаться ...

Скачать
48875
12
9

... L L0 h hкэ hпп роп рж рцр  роцр  рн H1 H2 Pоп Рпл 2700 750 440 1200 2590 1.00 1.2 1.83 1.48 0.84 680 1580 12,5 26,7 Для качественного крепления обсадной колонны выбираем портландцемент ПЦТ-100, процесс цементирования производится в одну ступень. Определяем водоцементное отношение для облегченного цементного раствора и для цементного раствора по формуле: ...

Скачать
111764
7
77

... начальная сила пружины: б) уточняется сила пружины конечная: Расхождение расчётных сил  и  с исходными не должно быть более ± 5 ÷ ±10 %. 16 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДУГОГАСИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ   16.1 Общие положения При проектировании ДУ необходимо учитывать ряд требований: 1 ДУ должно обеспечивать заданную коммутационную отключающую и включающую способность аппарата при заданных условиях ...

Скачать
227829
16
5

... этому представлен данный дипломный проект, который является первым в своем роде в г. Астрахани. В данном дипломном проекте рассматривается проблема построения локальной корпоративной сети звукового обеспечения интеллектуального здания на основе технологии Fast Ethernet для Областного центра детского и юношеского творчества г. Астрахани. Целью дипломного проекта является организация локальной ...

0 комментариев


Наверх