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TDBB薄壁容器应力测定实验装置
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编号: JY2018110506

.实验目的

1.   测定薄壁容器承受内压作用时,筒体及封头(平板封头、锥形封头、球形封头、椭圆封头)上的应力分布。

2.   比较实测应力与理论计算应力,分析它们产生差异的原因。

3.   了解“应变电测法”测定容器应力的基本原理和掌握实验操作技能。

二.实验原理

    由中低容器设计的薄壳理论分析可知,薄壁回转容器在承受内压作用时,圆筒壁上任一点将产生两个方向的应力,经向应力和环向应力。在实际工程中,不少结构由于形状与受力较复杂,进行理论分析时,困难较大;或是对于一些重要结构在进行理论分析的同时,还需对模型或实际结构进行应力测定,以验证理论分析的可靠性和设计的精确性;所以,实验应力分析在压力容器的应力分析和强度设计中有十分重要的作用。

    现在实验应力分析方法已有十几种,而应用较广泛的有电测法和光弹法,其中前者在压力容器应力分析中广泛采用。可用于测量实物与模型的表面应变,具有很高的灵敏度和精度;由于它在测量时输出的是电信号,因此易于实现测量数字化和自动化,并可进行无线电遥测;既可用于静态应力测量,也可用于动态应力测量,而且高温、高压、高速旋转等特殊条件下可进行测量。

    电测法是通过测定受压容器在指定部位的应变状态,然后根椐弹性理论的虎克定律可得:通过“应变电测法”测定容器中某结构部位的应变,然后根椐以上应力和应变的关系,就可确定这些部位的应力。而应变、的测量是通过粘贴在结构上的电阻应变片来实现的;电阻应变片与结构一起发生变形,并把变形转变成电阻的变化,再通过电阻应变仪直接可测得应变值、,然后根椐(2)式可算出容器上测量位置的应力值,利用电阻应仪和预调平衡箱可同时测出容器上多个部位的应力,从而可以了解容器受压时的应力分布情况。(2)式中E为弹性模量,μ为泊松比,实验材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢。


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