Напряжения в сварных соединениях и конструкциях от рабочих нагрузок, страница 13

Оборудование и образцы

1. Сварной сосуд с наклеенными тензодатчиками (рис. 2.4).

2.  Прибор ЦТМ-5 для измерения напряжений в местах наклеивания тензодатчиков.

3.Устройство для создания давления в сосуде.

Порядок выполнения работы

Рис. 2.4   Сварной    сосуд   для испытаний а)   -   разрез    цилиндрического сосуда; б) - схема расположения тензометров

1.   Подключить прибор ЦТМ-5 и снять     показания    с    датчиков без нагрузки. Результаты занести в табл.5.

2. Нагрузить сосуд до давления Р, заданного преподавателем.

3.     Снять показания с тензодатчиков,   результаты   занести   в табл.5.

4.     Снять давление.

5.       Рассчитать  деформации   ε   в местах наклейки датчиков и вычислить экспериментальные    напряжения σ_э используя закон Гука:

где ε₁, ε₂- экспериментальные значения деформаций, полученные при измерениях в кольцевом и продольном направлениях соответственно; σ_1э , σ_2э - напряжения в зоне измерения; Е -модуль упругости материала сосуда;

μ - коэффициент Пуассона.

6. Подсчитать расчетные напряжения в стенке сосуда в кольцевом и продольном направлениях:

                                                                          (2.2)

где расчетные напряжения в кольцевом и продольном направлениях соответственно; Р - давление в сосуде, R - внутренний радиус сосуда; δ - толщина стенки.

7.  Сравнить расчетные и экспериментальные значения напряжений и объяснить причины расхождения.

8.  Составить и оформить отчет по работе, включающий тему, цель работы, используемое оборудование, результаты расчетов и опытов. Сделать выводы.

Таблица 5

№ датчика	Показания прибора без нагрузки	Показания при нагрузке	Δ	ε, 10-4	σ1  , МПа	σ2 , МПа

Контрольные вопросы

1.     Каковы    особенности    работы    стенки    сосуда,    нагруженного внутренним давлением?

2.    В   каком   сосуде,   цилиндрическом   или   сферическом,   материал используется более рационально и почему?

3.  Почему в отдельных зонах сосуда, находящегося под внутренним давлением, возникают сжимающие напряжения?

4.  В каких сварных соединениях сосуда, стыковых или нахлесточных, выше концентрация напряжений?

5.   Какие    швы,    кольцевые    или    продольные,    являются    более ответственными и почему?

Лабораторная работа №4

Тема: Устойчивость стоек с составными поперечными сечениями.

Цель работы: Экспериментальная проверка влияния связей на величину критической силы. Сравнение расчетной и экспериментальной величин критической силы.