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受内部压力作用的薄圆筒内的应力


今天我们将在这里看到在薄圆柱壳的应力,受到内部压力,在这篇文章的帮助。

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、贮气罐是薄圆柱形外壳的最好例子。

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。

在薄圆柱形壳内的应力

让我们考虑一个圆柱壳,如图所示,受内部流体压力P。
将会有两种类型的应力,它们将会在薄圆柱壳的壁上发展,这些应力在这里提到。

环向应力或环向应力
纵向应力

环向应力或环向应力

沿薄圆柱体圆周的应力称为周向应力或环向应力。
如果流体在圆柱壳内的压力下存储,压力将在圆柱壁上垂直向上和向下作用。压力容器会发生如下图所示的破裂,这种圆柱壳体破裂产生的应力称为周向应力或环向应力。
利用下面的公式,可以很容易地确定圆柱壳壁面的周向应力或环向应力。

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,圆柱壳将趋向于破裂,在这种破坏中所产生的应力称为纵向应力。
利用下列公式,可以很容易地确定圆柱壳壁面的纵向应力。
纵向应力= (1/2)x周向应力
σl= 1/2 x [p x d]/2t
σl=申先生/ 4 t

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在材料强度的范畴中,我们将在下一篇文章中推导出周向应力或环向应力的表达式。

参考:

材料强度,r.k. Bansal著
图片由:谷歌

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