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TDBB薄壁容器應力測定實驗裝置
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編號: JY2018110506

.實驗目的

1.   測定薄壁容器承受內壓作用時,筒體及封頭(平板封頭、錐形封頭、球形封頭、橢圓封頭)上的應力分布。

2.   比較實測應力與理論計算應力,分析它們產生差異的原因。

3.   了解“應變電測法”測定容器應力的基本原理和掌握實驗操作技能。

二.實驗原理

    由中低容器設計的薄殼理論分析可知,薄壁回轉容器在承受內壓作用時,圓筒壁上任一點將產生兩個方向的應力,經向應力和環向應力。在實際工程中,不少結構由于形狀與受力較復雜,進行理論分析時,困難較大;或是對于一些重要結構在進行理論分析的同時,還需對模型或實際結構進行應力測定,以驗證理論分析的可靠性和設計的精確性;所以,實驗應力分析在壓力容器的應力分析和強度設計中有十分重要的作用。

    現在實驗應力分析方法已有十幾種,而應用較廣泛的有電測法和光彈法,其中前者在壓力容器應力分析中廣泛采用??捎糜跍y量實物與模型的表面應變,具有很高的靈敏度和精度;由于它在測量時輸出的是電信號,因此易于實現測量數字化和自動化,并可進行無線電遙測;既可用于靜態應力測量,也可用于動態應力測量,而且高溫、高壓、高速旋轉等特殊條件下可進行測量。

    電測法是通過測定受壓容器在指定部位的應變狀態,然后根椐彈性理論的虎克定律可得:通過“應變電測法”測定容器中某結構部位的應變,然后根椐以上應力和應變的關系,就可確定這些部位的應力。而應變、的測量是通過粘貼在結構上的電阻應變片來實現的;電阻應變片與結構一起發生變形,并把變形轉變成電阻的變化,再通過電阻應變儀直接可測得應變值、,然后根椐(2)式可算出容器上測量位置的應力值,利用電阻應儀和預調平衡箱可同時測出容器上多個部位的應力,從而可以了解容器受壓時的應力分布情況。(2)式中E為彈性模量,μ為泊松比,實驗材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼。


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