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薄圆柱体的纵向应力

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 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) d2lX 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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