实验十一薄壁容器应力测定实验 一,实验目的 1、测定折边锥形封头在内压作用下的应力分布规律。 2、学习电阻应变仪的使用方法。 二.基本原理 1.由于组成折边雏形封头的三个部分(即锥体、圆筒体和过渡圆弧部分)的曲 率不同,在它们的连接处曲率发生突变,于是在受压后,在连接处生产边缘力系 一边缘力矩和边缘剪力。这就使得折边区及其两侧一定距离内的圆筒体和锥体 中的应力分布比较复杂。某些点出现了较高的局部应力,因此,对于折边封头进 行工程设计时,采用下列两式中较大的壁厚: PD s=26fg·osg+C pD K g=260-0.5p+C 式中各符号意义请参阅教材。其中K。是考虑较大局部应力影响的增强系数 2。应力测定中通常用电阻应变仪来测定封头各点的应变值,然后根据广义虎 克定律换算成相应的应力值。由于封头受力后是处于二向应力状态,于是弹性范 围内可用广义虎克定律表示如下: E 经向应:G16+e) (3) 环向应:=6+ (4) 式中E和μ分别为设备材料的弹性模量和波桑比:e和®,分别为经向应变和环向 应变。 电阻应变仪的基本原理就是将应变片电阻的微小变化,用电桥转换成电压电流 的变化。其大致过程为: 应变片→R电桥→AvA)放大器→ R 将A惐△y倣大检流计或纪录仪→指示或纪录 我们将应变片用特殊的胶水粘贴在封头外壁面上,使它跟着封头变形。封头 的伸长或压缩将引起应变片电阻值的改变,它们之间有如下关系: 1 1 !"#$ % &'() *+,-. /01/23405,67 89:; <=>?@78ABC ;'D EF; >?@BGHI JJHK2HLMN"OPQRSTUVW01/2 / XYZ[\]^_`abZcd,;ef;g'h ijklmn;opSqXZrstu [ ] C pD s t c = • + σ ϕ cos α 1 2 -6 [ ] C p pD K s t i c + − = 2 0 . 5 ' σ ϕ -6 qXvwxyz{|}~RX DZrd,
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