有一外径为?219的氧气瓶,最小壁厚为6.5mm,材质为40Mn2A,工作压力为15MPa,
试求氧气瓶筒身的应力。
D ?219 t?6.5 p?15MPa D?D
o o
?t?212.5
? ?PD?15?212.5
?122.6MPa
? 4t 4?6.5
? ?PD
?15?212.5?255.2MPa
? 2t 2?6.5
有一圆筒形容器,两端为椭圆形封头,圆筒平均直径D=2025mm,壁厚20mm,工作压力p=2MPa。
试确定(1)试求筒身上的应力
(2)假设椭圆形封头的a/b分别为2、2、3,t=20mm,确定封头上最大应力值
D?2025mm t?20mm p?2MPa
①? ?
PD?
2?2025
?50.5MPa ?
?PD
?2?2025
?101MPa
? 4t 4?20 ? 2t 2?20
②顶点? ??
?1?
a?PD?a
?50.5a
? ? 2
筒b 4t b b
赤道?
?1?
?2?a2??
PD? a2? ? a2?
2?
2? ? ?
?? 2 筒?
?
?
b2?
?
4t?
?
b2?
? ?
? b2?
? ?1? ?
? 2 筒
PD?50.5
4t
当a/b=2时顶点??????101MPa
赤道????101MPa ???50.5MPa最大应力在顶点处有拉应力101MPa,赤道处有压应力101MPa当a/b=2时顶点??????71.2MPa
赤道???0MPa ???50.5MPa
最大应力在顶点处有拉应力71.2MPa
当a/b=3时顶点??????151.5MPa
赤道????353.5MPa ???50.5MPa
最大应力在赤道处有压应力353.5MPa
有一立式圆筒形储油罐,罐体直径5000mm,厚度3mm,油液高度18m,油的密度为??700kg/m3,g取10
当P0=0时,油罐筒体上最大应力。
当P0=0.1MPa时,油罐筒体上的应力及最大应力。
D ?5000mm t?3mm H?18mm
o
由于壁厚t与壁相差较大,因此D?D
o
①p ?0时 p??gh
o
? ?PD?
?ghD
?700?10?5?h?10?6
?5.83h ? ?0
? 2t 2t 2?3?10?3 ?
最大应力???5.83h?5.83?18?105MPa
②p ?0.1时 p?0.1??gh
o
? ?PD?0.1?5000
?41.7MPa
? 4t 4?3
? ?PD?0.1?5000?700?10?5?h?10?6
?83.3?5.83h
? 2t 2?3 2?3?10?3
最大应力83.3+5.83×18=188.2MPa
封闭厚壁筒有钢〔E?2?106MPa ??0.3〕制成,其内径R
i
?10mm,外径
R ?40mm,承受内压P
o i
?300MPa
试求圆筒内壁外壁和中间面的应力值并简洁争论之
R?10mm R
i o
?40mm k?R
oR
o
i
?4 P
i
?300MPa
? P ? R2? ? R2?
?? i ?1? o??20?1? o?
k2?1? r2?
? r2?
? P ? R2? ? R2?
? i ?1? o??20?1? o?
r k2?1? r2
P? ? i ?20
P
z k2?1
? ? r2?
r?10r?25r?40
?
?
340
71.2
40
? ?
r z
-300 20
-31.2 20
0 20
①?>?>? 内壁处?最大
? r z ?
?
??r?r?
?k2?1?8.5
②? i 2
???rr?
?
o
不均匀
③? ?1??
? 2 ?
???
r
有一承受内压的厚壁圆筒,其内径 200mm,外径400mm,材料为16MnR,屈服
??265MPa,极限强度? ?450MPa
s b
试求①内壁开头屈服的压力
②当壁厚一半到达屈服时的压力
③整体屈服压力
④爆破压力
R?200mm R
i