Расчет напряжений труб
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?ается несколько меньшей значения, определяемого по формуле (25).
Формулы для вязкоупругого состояния материала здесь не приводятся. В случае необходимости их можно легко получить. Следует отметить, что термоупругие напряжения относительно быстро релаксируют, и их можно принимать в расчет только при проверке трубы на устойчивость при осевом сжатии.
Для увеличения долговечности трубопровода необходимо выбирать температуру монтажа таким образом, чтобы трубы в эксплуатационных условиях находились в условиях сжатия.
Под влиянием изгиба и термоупругих напряжений происходит уменьшение радиальной деформации оболочки по сравнению с идеально плоской схемой.
Хрупкое разрушение. Прочностной расчет для хрупкого разрушения базируется на первой теории прочности, т. е. используется максимальный (тангенциальный) компонент напряжения.
С некоторой погрешностью разрушающее давление определяют по формуле
(32)
где - предел прочности труб при растяжении в касательном направлении;
s - толщина стенки;
D - наружный диаметр.
При расчете пластмассовых трубопроводов необходимо правильно установить расстояние между опорами горизонтальной разводки.
Расчет проводят по следующей схеме. При заданном давлении пластическая деформация возникает, если выполняется неравенство
Эта формула соответствует предельному условию нагружения и дает максимальное значение для l
Существует дополнительное условие, ограничивающее прогиб конструкции определенной величиной , так что
, (33)
где
Прогиб связан с длиной пролета соотношением
Совмещение этих формул приводит к следующему выражению для l
Последняя формула показывает, что с течением времени прогиб трубы (при неизменной величине пролета) увеличивается, поскольку уменьшается модуль упругости. В среднем прогиб может возрасти в 2 раза. Поэтому условие (31) необходимо отнести к концу предполагаемого эксплуатационного периода с соответствующей коррекцией модуля (E = 0,5 Е0).
3.ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ТРУБ
Рисунок 9 - Расчет максимального прогиба
Рисунок 10 - Расчет напряжения изотропного материала
Рисунок 11 - Расчет напряжения композитного материала
Рисунок 12 - Расчет трубы находящейся плоском напряженном состоянии
Рисунок 13 - Расчет трубы находящейся хрупком напряженном состоянии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе были рассмотрены методы численного расчета конструкций при больших давлениях, такие как дельта-метод и расчет тонкостных конструкций. Получены практические навыки расчета, и написаны 2 программы исходные коды которых содержаться приложениях.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.May W. D., Rolling Friction of a Hard Cylinder over a Viscoelastic Material/ Morris E. L., Atack D., J. Appl. Phys., vol. 30, N 11, 1959, p. 1713-1724.
2.Огибалов, П. М. Механика полимеров/ П. М. Огибалов, В. А. Ломакин - МГУ. 1975. 340 с.
3.Александров, А. В. Основы теории упругости и пластичности/ А. В. Александров, В. Д. Потапов - Мн.: Высшэйшая школа. 1990. 400 с.
.Джонсон, К. Механика контактного взаимодействия/ К. Джонсон - М. 1989. 460 с.
.Можаровский, В. В. Прикладная механика слоистых тел из композитов/ В. В. Можаровский - Мн.: 1988. 271 с.
6.Галин Л.А. Контактные задачи теории упругости и вязкоупругости/ Л.А. Галин - Москва Наука 1988. 370 с.
.Друтовский Р. Контактная упугость высокоэластичных материалов для уплотнений.- Проблемы трения и смазки, 1968, №2.
.Лехницкий Г.С. Теория упругости анизотропного тела/ Г.С. Лехницкий Мн.: 1977. 460 с.
9.Pleskachevsky, Yu.M. Mathematical models of quasi-static interaction between fibrous composite bodies. Computational methods in contact mechanics III/ Yu.M. Pleskachevsky, V.V. Mozharovsky, Yu.F. Rouba - Madrid. 1997. 372
10.Бородич, С. В. Разработка программных систем на языке Паскаль/ С. В. Бородич - Мн.: Вышэйшая школа , 1992.-143c.
11.Васильев, В.В. Композиционные материалы/ В.В. Васильев Ю.М. Тарнапольский - Справочник М.: Машиностроение, 1990. 426c.
.Шумаков, П. В. Delphi 3 и разработка приложений баз данных/ П. В. Шумаков - М.: Нолидж. 1998. 704с.
.Старовойтов, Э. И. Основы теории упругости и вязкоупругости/ Э. И. Старовойтов - Гомель. 1972.340 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение A
Расчет максимального прогиба
unit Unit1;
, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,, StdCtrls, ExtCtrls;
= class(TForm): TLabel;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TEdit;: TEdit;: TEdit;: TEdit;: TLabel;: TEdit;: TLabel;: TEdit;: TBevel;: TButton;Button1Click(Sender: TObject);
{ Private declarations }
{ Public declarations };
: TForm1;
{$R *.dfm}
TForm1.Button1Click(Sender: TObject);l,gamma,E,Db,dl,fmax,a:real;:=strtofloat(EDIT1.Text);:=strtofloat(EDIT2.Text);:=strtofloat(EDIT3.Text);:=strtofloat(EDIT4.Text);:=strtofloat(EDIT5.Text);:=dl/Db;:=l*l*l*l*gamma/(24*E*Db*Db*(1-a*a*a*a));.Text:=floattostr(fmax);;
end.
Приложение B
Расчет напряжения композитного и изотропного материалов
unit Unit1;
, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,, ExtCtrls, StdCtrls,math;
= class(TForm): TLabel;: TLabel;: TLabel;: TEdit;: TEdit;: TEdit;: TRadioButton;: TRadioButton;: TButton;: TEdit;: TLabel;: TEdit;: TEdit;: TEdit;: TLabel;: TLabel;: TLabel;: TBevel;Button1Click(Sender: TObject);compozit:real;izotrop:real;koord;
{ Private declarations }
{ Public declarations };
: TForm1;
p,dl,Db,a,s1,s2,s3,S:real;,sty:integer;
{$R *.dfm}TForm1.izotrop:real;
// для изотропных материалов:=sqrt(1/2*(sqr(s1-s2)+sqr(s2-s3)+sqr(s3-s1)));;
TForm1.compozit:real;x,y,z,q,s01,s02,s03,bet,lam1:real;
//:=izotrop;:=strtofloat(edit5.Text);:=strtofloat(edit6.Text);:=strtofloat(edit7.Text);:=s03/s01;:=s02/s01;:=2*sqr(q/s01)-sqr(q/s03)*(bet*bet-sqr(lam1/bet)+1);:=2*sqr(q/s02)-2*sqr(q/s01)+sqr(q/s03);:=sqr(q/s03)*(bet*bet-sqr(lam1/bet)+1);:=sqrt(1/2*(x*sqr(s1-s2)+y*sqr(s2-s3)+z*sqr(s3-s1)));;
TForm1.Button1Click(Sender: TObject);smk:real;:boolean;;:=true;:=strtofloat(edit1.Text);:=strtofloat(edit2.Text);:=strtofloat(edit3.Text);:=p;:=dl/Db;: