ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВНЫХ УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ
Ниже приведены расчетные зависимости для определения наибольших упругих напряжений из условия напряженного состояния краевого эффекта в зонах сопряжения элементов сосудов и аппаратов. Зависимости получены методом строительной механики (метод сил) с использованием результатов и основных соотношений теории тонкостенных оболочек вращения и прикладной теории упругости. Зависимости получены для некоторых наиболее типичных узлов, когда сосуд или аппарат находится под действием внешних нагрузок (давление, температура).
Приведенные расчетные зависимости не исключают возможности использования решений, полученных другими способами (и для других узлов и типов сопряжений элементов), содержащихся в специальной и справочной литературе.
1. Составные оболочки вращения под действием внутреннего давления
1.1. Наибольшие упругие напряжения, возникающие под действием внутреннего давления в узлах сопряжения элементов сосудов и аппаратов, составленных из оболочек вращения (табл.1), определяют следующими вычислениями:
а) определение вспомогательных безразмерных величин
где = 1; 2;
; ;
Таблица 1
Различные типы сопряжения оболочек
1 | | 7 | |
2 | | 8 | |
3 | | 9 | |
4 | | 10 | |
5 | | 11 | |
6 | | 12 |
;
;
;
.
Величины и ( =1; 2) в приведенных выражениях определяют по табл.2.
Таблица 2
Сопровождающие функции и безразмерные распорные усилия для оболочек вращения
Величина | Тип оболочки | |||
цилиндрическая | коническая | сферическая | сплющенная эллипсоидальная (при отношении осей 1:2) | |
1 | | |||
0 | | 0 | 0 | |
0 | |
Примечание. Знак "+" в выражении для соответствует верхнему положению полюса оболочки (табл.1 настоящего приложения);
б) вычисление краевого усилия и изгибающего момента (черт.1 настоящего приложения):
;
в) вычисление упругих напряжений в крайних волокнах обечаек по линии их сопряжения
;
,
где - для цилиндрической оболочки;