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环向应力

圆筒形容器,当其承受内压力P作用以后,其管径要稍微增大,筒壁内的“环向纤维”要伸长,因此在筒体纵向的横截面上有应力产生,此应力称为环向应力,以δt表示.由于筒壁很薄,可以认为环向应力沿壁厚均匀分布.鉴于窗口两端是封闭的,在承受内压后,筒体的“纵向纤维”要缩短,则筒体横向截面线也必定有应力产生,此应力称为轴向应力,以δm表示。对于薄壁容器,筒壁内作任一点均存在这两向力,可以利用材料力学的截面法,由静力平衡议程求得。s为薄壁容器厚度,D为薄壁容器管径(平均直径)。

环向应力基本信息

环向应力简介

根据平衡方程∑Fx=0和∑Fy=0可以写出:

δm(πDs)-P*πD²/4=0;δt(l*2s)-P*D*l=0

解得:

δt=PD/2s

δm=PD/4s

对环向应力的补充:对于环向应力,内压力产生的力:

若用概述中字母代替,则其中F1=pDl (l为薄壁圆筒高)

对环向应力:F2=δt(l*2s)

F1=F2

即δt=PD/2s

薄壁圆筒承受内压时,其环向应力是轴向应力的两倍。故圆筒状容器炸开时,一般都是纵向开裂成几瓣而不是横向开列成几截。

在忽略径向应力的情况下,以此为基础,考虑到薄壁容器由韧性材料制成,可以采用第三或第四强度理论进行强度设计。由此得出壁厚的设计公式:δ≥PD/2[σ] C,其中C为考虑加工,腐蚀等影响的附加壁厚量。 2100433B

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环向应力常见问题

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环向应力文献

竖向加劲肋对钢板筒仓环向应力影响的研究 竖向加劲肋对钢板筒仓环向应力影响的研究

竖向加劲肋对钢板筒仓环向应力影响的研究

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大小:250KB

页数: 未知

以直径为22 m,高为24 m的焊接钢板筒仓为研究对象,应用有限元分析软件SAP2000与Midas Gen对不同加劲肋间距的钢板筒仓进行单工况静力分析,探讨了不同的竖向加劲肋间距对钢板最大环向应力的影响,为工程设计与科学研究提供参考依据。

异径弯管的无力矩环向应力解析解 异径弯管的无力矩环向应力解析解

异径弯管的无力矩环向应力解析解

格式:pdf

大小:250KB

页数: 5页

提出以异径管单位高度(长度)的直径变化程度作为反映异径管结构特征的无因次量,并定义为异径系数。根据异径弯管横截面管径随经向弯角而变化及其锥形结构的两个特点,推导了内压作用下异径弯管无力矩环向应力式,最大环向应力位于大端内侧。该式可以作为工程中常见回转壳无力矩环向应力式的任意条件式,等径弯管、直管及异径直管的环向应力公式均是异径弯管环向应力式的一个特定条件的特例,本质上这些公式均是环向应力的薄膜解。计算环向薄膜应力时,一般来说,工程中各种异径管与连接直管之间的边缘应力可以忽略。

纵向应变应力

在连续介质力学里,应力定义为单位面积所承受的作用力。以公式标记为

其中,
表示应力;
表示在
方向的施力;
表示在
方向的受力面积。

假设受力表面与施力方向正交,则称此应力分量为正向应力(normal stress),如图1所示的

,都是正向应力;假设受力表面与施力方向互相平行,则称此应力分量为剪应力(shear stress),如图1所示的
,都是剪应力。

“内应力”指组成单一构造的不同材质之间,因材质差异而导致变形方式的不同,继而产生的各种应力。

采用国际单位制,应力的单位是帕斯卡(Pa),等于1牛顿/平方米。应力的单位与压强的单位相同。两种物理量都是单位面积的作用力的度量。通常,在工程学里,使用的单位是megapascals(MPa)或gigapascals(GPa)。采用英制单位,应力的单位是磅力/平方英寸(psi)或千磅力/平方英寸(ksi)。

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纵向应力变形简介

物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,单位面积上的内力称为应力。应力是矢量,沿截面法向的分量称为正应力,沿切向的分量称为切应力

物体中一点在所有可能方向上的应力称为该点的应力状态。但过一点可作无数个平面,是否要用无数个平面上的应力才能描述点的应力状态呢?通过下面的分析可知,只需用过一点的任意一组相互垂直的三个平面上的应力就可代表点的应力状态,而其它截面上的应力都可用这组应力及其与需考察的截面的方位关系来表示。2100433B

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疲劳寿命循环应力

循环应力的特性用最小应力σmin与最大应力σmax的比值r=σmin/σmax表示,r称为循环特征。对应于不同循环特征,有不同的S-N曲线、疲劳极限和条件疲劳极限。对不同方向的应力,可用正负值加以区别,如拉应力为正值,压应力为负值。当r=-1,即σmin=-σmax时,称为对称循环应力;当r=0,即σmin=0时,称为脉动循环应力;当r= 1,即σmin=σmax时,应力不随时间变化,称为静应力;当 lr-1时,统称为不对称循环应力。对应于不同循环特征,有不同的S-N曲线、疲劳极限和有限寿命的条件疲劳极限。

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