Исследование краевых эффектов в цилиндрических оболочках, нагруженных давлением

БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ВОЕНМЕХ» им.  Д. Ф. Устинова

Факультет «Авиа- и ракетостроение»

 

Лабораторная работа №2

Исследование краевых эффектов в цилиндрических оболочках, нагруженных давлением.

Преподаватель: Погорелов В.И

Студент:Щербаков Е.В

Группа: А 161

Санкт-Петербург

 2009

Цель:

1) Исследовать влияние способа закрепления цилиндрической оболочки на эпюру и максимальные значения напряжений в зоне краевого эффекта.

2) Определить точку с наибольшими эквивалентными напряжениями при различных способах закрепления цилиндра.

3) Выполнить расчёт конструкции МКЭ и сравнить полученные результаты с аналитическим решением.

Объект исследования:

Цилиндрическая оболочка, нагруженная постоянным внутренним давлением, при различных способах закрепления её края.

Исходные данные:

Днище:

 м

 м

 Па

 Па

 Па

Фланец:

 м

 м

 м

Определение толщины стенки цилиндрической оболочки.

 м

Определение зоны краевого эффекта изгиба оболочки.

 м

Определение напряжений на наружной и внутренней поверхности жёстко заделанной оболочки.

 1/м

Наружная поверхность цилиндра:

; 

Внутренняя поверхность цилиндра:

; 

Значения напряжений на наружной и внутренней поверхности жёстко заделанной оболочки.

х, м		Наружная поверхность			Внутренняя поверхность
		, Па	, Па	, Па	, Па	, Па	, Па
0	0	-1.948	-0.2128	1.85	3.814	0.4928	3.593
0.0287	0.315	-0.4142	0.03845	0.4347	2.281	0.3685	2.121
0.0574	0.63	0.5976	0.3019	0.5175	1.269	0.3841	1.127
0.0861	0.945	1.185	0.5337	1.028	0.6816	0.472	0.6047
0.1148	1.26	1.461	0.715	1.266	0.4052	0.5856	0.5195
0.1435	1.575	1.532	0.8432	1.329	0.3345	0.6965	0.6033
0.1722	1.89	1.483	0.9245	1.297	0.3836	0.7898	0.6841
0.2009	2.205	1.377	0.9691	1.225	0.4893	0.8603	0.7474
0.2296	2.52	1.257	0.9877	1.146	0.61	0.9085	0.802
0.2583	2.835	1.146	0.9897	1.076	0.7211	0.9377	0.8503
0.287	3.15	1.056	0.9826	1.021	0.811	0.9526	0.8903

Эпюра меридиональных напряжений  для наружной и внутренней поверхности жёстко заделанной оболочки.

Эпюра тангенциальных напряжений  для наружной и внутренней поверхности жёстко заделанной оболочки.

Определение напряжений в области соединения цилиндра с полусферическим днищем.

 1/м

Наружная поверхность

; 

Внутренняя поверхность:

; 

Значения напряжений в области соединения цилиндра с полусферическим днищем.

х, м		Наружная поверхность			Внутренняя поверхность
		, Па	, Па	, Па	, Па	, Па	, Па
0	0	0.9333	1.4	1.235	0.9333	1.4	1.235
0.0287	0.315	1.115	1.6	1.423	0.7417	1.485	1.286
0.0574	0.63	1.199	1.746	1.547	0.6675	1.586	1.379
0.0861	0.945	1.2	1.841	1.618	0.6664	1.68	1.466
0.1148	1.26	1.162	1.895	1.655	0.7045	1.758	1.532
0.1435	1.575	1.109	1.92	1.669	0.7579	1.814	1.578
0.1722	1.89	1.055	1.925	1.67	0.8118	1.852	1.608
0.2009	2.205	1.009	1.92	1.663	0.8581	1.875	1.625
0.2296	2.52	0.973	1.909	1.653	0.8936	1.885	1.633
0.2583	2.835	0.9483	1.897	1.643	0.9183	1.888	1.636
0.287	3.15	0.933	1.887	1.634	0.9336	1.887	1.634

Эпюра меридиональных напряжений  для наружной и внутренней поверхности в области соединения цилиндра с полусферическим днищем.