我们在讨论基本的概念
薄的圆柱形和球形壳体
,
应力在薄圆柱壳
和
推导圆周应力或环向应力表达式
在我们之前的文章中在圆柱壳壁中发展。
今天,我们将借助这一桩推导出薄筒壳体壁面纵向应力的表达式。
在继续之前,我们先来回顾一下薄圆柱壳的基本原理
薄筒壳也被称为压力容器,这种容器通常用于各种工程应用,如在压力下存储流体。锅炉、液化石油气气瓶、空气接收罐都是薄圆柱体外壳的最好例子。
如果壳体的壁厚与壳体的内径相比非常小,则可将圆柱形或球形壳体视为薄的圆柱形或球形壳体。
薄的圆柱壳和球形壳的壁厚等于或小于壳内径的1/20。
纵向应力
沿薄圆筒长度作用的应力称为纵向应力。
如果流体是在圆柱壳内的压力下存储的,压力力将沿着圆柱壳两端的长度作用。如下图所示,圆柱壳会发生破裂,这种破裂产生的应力称为纵向应力。
让我们在这里考虑下面的项来推导表达式
纵向
在圆柱壳壁上产生应力。
P =内部流体压力
d =薄圆柱壳内径
t =气缸壁厚
σlL =
ongitudinal
应力在圆柱壳壁中产生
如果内力由于内部流体的压力,作用在气缸的两端,将超过所产生的抗力,就会发生筒壳破裂
纵向
应力在圆柱壳壁中产生。
为了确保表达式
纵向
在圆柱壳壁上产生的应力,我们必须考虑极限情况,即内部流体压力所产生的力,作用在圆柱的两端,应该等于
纵向
应力在圆柱壳壁中产生。
内部流体压力产生的力=内部流体压力x流体压力将作用于的区域
内部流体压力产生的力= P x (π/4) d2
因…而产生的阻力
纵向
压力=σlX π d t
正如我们上面看到的,我们可以写出下面提到的方程。
由于内部流体压力而产生的力=由于
纵向
压力
P x (π/4) d2=σlX π d t
σl= P x d / (4 t)
你有什么建议吗?请写在评论框中。
我们将在下一篇文章中,在材料强度的范畴中,推导出在薄球壳壁面中产生的应力表达式。
参考:
材料强度,由R. K. Bansal
图片由:谷歌
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