《化工设备机械基础》习题解答
第三章内压薄壁容器的应力分析
一、名词解释
A组
⒈薄壁容器容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于01的容器。
⒉回转壳体壳体的中间面是直线或平面曲线绕其同平面内的固定轴线旋转360°而成的壳体。⒊经线若通过回转轴作一纵截面与壳体曲面相交所得的交线。
⒋薄膜理论薄膜应力是只有拉压正应力没有弯曲正应力的一种两向应力状态也称为无力矩理论。
⒌第一曲率半径中间面上任一点M处经线的曲率半径。
⒍小位移假设壳体受力以后各点位移都远小于壁厚。
⒎区域平衡方程式计算回转壳体在任意纬线上径向应力的公式。
⒏边缘应力内压圆筒壁上的弯曲应力及连接边缘区的变形与应力。
⒐边缘应力的自限性当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时弹性约束开始缓解原来不同的薄膜变形便趋于协调边缘应力就自动限制。
二、判断题对者画√错着画
A组
1下列直立薄壁容器受均匀气体内压力作用哪些能用薄膜理论求解壁内应力哪些不能
1横截面为正六角形的柱壳。×
2横截面为圆的轴对称柱壳。√
3横截面为椭圆的柱壳。×
4横截面为圆的椭球壳。√
5横截面为半圆的柱壳。×
6横截面为圆的锥形壳。√
2在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。×
3薄壁回转壳体中任一点只要该点的两个曲率半径RR则该点的两向应力σσθm
。√
4因为内压薄壁圆筒的两向应力与壁厚成反比当材质与介质压力一定时则壁厚大的容器壁内的应力总是小于壁厚小的容器。×
5按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。√B组
1卧式圆筒形容器其内介质压力只充满液体因为圆筒内液体静载荷不是沿轴线对称分布的所以不能用薄膜理论应力公式求解。√
2由于圆锥形容器锥顶部分应力最小所以开空宜在锥顶部分。√
3凡薄壁壳体只要其几何形状和所受载荷对称于旋转轴则壳体上任何一点用薄膜理论应力公式求解的应力都是真实的。×
4椭球壳的长短轴之比ab越小其形状越接近球壳其应力分布也就越趋于均匀。√
5因为从受力分析角度来说半球形封头最好所以不论在任何情况下都必须首先考虑采用半球形封头。×
三、指出和计算下列回转壳体上诸点的第一和第二曲率半径
A组
f图331图图329
1、球壳上任一点RRR21
2、圆锥壳上之M点∞1Rαcos22DRm
3、碟形壳上之连接点A与B
A点在球壳上RCARR→21
在弧面上RBARrR→211
B点在弧r