过程设备设计(【)教案 2.2.4无力矩理论的应用2.2.5回转薄壳的不连续分析(2学时) (总第9-10学时) 主要内容：（ppt) 板书：（对ppt的补充） 2.2.4无力矩理论的应用 1. 要求学生会推导并记忆球形壳体、薄壁圆筒承 1.承受气体内压的回转薄壳：球形壳体、薄壁圆筒、锥形壳体、椭球形壳体 受气压的两向应力公式。 2.储存液体的回转薄壳：圆筒形壳体、球形壳体 2.改正图2-9的错误，并推导a/=1.1.42.2.3四种 3.无力矩理论应用条件：①②③ 情况下当x=0时两向应力的值。（图中的纵坐标 应为pah:第4张图中交点是1.5而不是2.0) 2.2.5回转薄壳的不连续分析 3.2.2.5节的推导思路仍然是特例（圆柱壳） 1,不连续效应与不连续分析的基本方法：不连续效应、不连续分析的基本方法 一般(p40没讲)--特例（厚平板与圆柱壳的 2.圆柱壳受边缘力和边缘力矩作用的弯曲解：求解基本微分方程、求微分方程的 连接) 解、求内力、求应力 “一般”情况没有讲，主要是因为太复杂。 3.组合壳不连续应力的计算举例：以圆平板与圆柱壳连接时的边缘应力计算为 4.当弯曲应力与薄膜应力是同一数量级时必 例，说明边缘应力计算方法。 须考虑弯曲应力。 4.不连续应力的特性：局部性、自限性 5 造成不连续的可能性：曲率突变、厚度突变、 5.不连续应力的工程处理 载荷突变、温度突变、 材料突变等。 塑性材料、受静载荷：设计中一般不作具体计算，仅结构上作局部处理。 6.壳体应力--薄膜解（一次解、主要解）：有矩 脆性材料、受疲劳载荷，或低温载荷：对过高的不连续应力十分敏感，可能导 解（二次解、次要解） 致疲劳失效或脆性破坏。设计中按有关规定计算并限制不连续应力。 互动题目： 作业题（思考题）： 对于承受气体内压、储存液体的回转薄壳在计算壳体内力时是否考虑了壳体的P84:3,4 重量，为什么？ P85:2,3.4,5,6 2. 对于回转薄壳为什么要进行不连续分析？ 3. 复杂的不连续应力计算在一般工程计算中是否必须做？工程上如何处理？ 过程设备设计（Ⅰ）教案 2.2.4 无力矩理论的应用 2.2.5 回转薄壳的不连续分析（2 学时） （总第 9-10 学时） 主要内容：（ppt） 板书：（对 ppt 的补充） 2.2.4 无力矩理论的应用 1. 承受气体内压的回转薄壳：球形壳体、薄壁圆筒、锥形壳体、椭球形壳体 2. 储存液体的回转薄壳：圆筒形壳体、球形壳体 3. 无力矩理论应用条件：①②③ 2.2.5 回转薄壳的不连续分析 1. 不连续效应与不连续分析的基本方法：不连续效应、不连续分析的基本方法 2. 圆柱壳受边缘力和边缘力矩作用的弯曲解：求解基本微分方程、求微分方程的 解、求内力、求应力 3. 组合壳不连续应力的计算举例：以圆平板与圆柱壳连接时的边缘应力计算为 例，说明边缘应力计算方法。 4. 不连续应力的特性：局部性、自限性 5. 不连续应力的工程处理 塑性材料、受静载荷：设计中一般不作具体计算，仅结构上作局部处理。 脆性材料、受疲劳载荷，或低温载荷：对过高的不连续应力十分敏感，可能导 致疲劳失效或脆性破坏。设计中按有关规定计算并限制不连续应力。 1. 要求学生会推导并记忆球形壳体、薄壁圆筒承 受气压的两向应力公式。 2. 改正图 2-9 的错误，并推导 a/b=1,1.42,2,3 四种 情况下当 x=0 时两向应力的值。（图中的纵坐标 应为 pa/t；第 4 张图中交点是 1.5 而不是 2.0） 3. 2.2.5 节的推导思路仍然是特例（圆柱壳）---- 一般（p40 没讲）----特例（厚平板与圆柱壳的 连接） “一般”情况没有讲，主要是因为太复杂。 4. 当弯曲应力与薄膜应力是同一数量级时----必 须考虑弯曲应力。 5. 造成不连续的可能性：曲率突变、厚度突变、 载荷突变、温度突变、 材料突变等。 6. 壳体应力----薄膜解（一次解、主要解）；有矩 解（二次解、次要解） 互动题目： 作业题（思考题）： 1. 对于承受气体内压、储存液体的回转薄壳在计算壳体内力时是否考虑了壳体的 重量，为什么？ 2. 对于回转薄壳为什么要进行不连续分析？ 3. 复杂的不连续应力计算在一般工程计算中是否必须做？工程上如何处理？ P84: 3,4 P85: 2,3,4,5,6