我们在讨论基本的概念薄的圆柱形和球形壳体,钢板弹簧的弯曲应力,极截面模量,由扭转引起的应变能的推导和实心圆轴输送动力在我们之前的文章中。
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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