Будь умным!

У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

РАСЧЕТ БАКА 3

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-07-10

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 19.5.2024

3. РАСЧЕТ БАКА

3.1 Расчётная схема.

Рассмотрим цилиндрический бак. Выполним подбор основных геометрический характеристик и проведём расчёт напряжений в обечайке. Выполним расчёт этого бака на устойчивость под действием нормальных и касательных сил.

Рисунок 3.1

Основные данные необходимые для расчёта представим в виде таблицы.

Таблица 3.1 – Исходные данные

R, см

R0, см

L, м

H, м

nx,

ρ, кг/м3

Poэ, МПа

Mэ, кНм

Nэ, кН

Qэ, кН

f

195

260

1.8

3

2.8

1140

0,17

490

-200

150

1.4

Данный бак выполнен из материала АМГ-6, имеющего следующие характеристики:

  1.  модуль упругости МПа,
  2.  предел прочности МПа,
  3.  предел пропорциональности МПа,
  4.  условный предел текучести МПа.

3.2 Подбор основных геометрических характеристик бака.

3.2.1 Подбор толщины днища.

Для подбора толщины запишем выражение для определения расчётных напряжений в сферическом днище:

,                                                              ( 3.1)

где:

  1.   – коэффициент безопасности,
  2.   –  максимальное значение эксплуатационного давления,
  3.   – радиус сферического днища,
  4.   – толщина сферического днища,
  5.   – коэффициент, учитывающий ослабление материала сварным швом. В нашем случае этот коэффициент равен 0,85 .

На нижнее днище кроме давления наддува действует ещё и гидростатическое давление поэтому максимальное эксплуатационное давление в этом днище подсчитывается по формуле:

,                                              ( 3.2)

где:

  1.   – плотность топлива,
  2.   – ускорение силы тяжести,
  3.   – осевая перегрузка,
  4.  – высота столба топлива.

Высоту найдем по формуле:

мм

Подставляя полученное значение в формулу (3.2) имеем:

МПа.

Выражение для нахождения толщины  днища имеет вид:

мм.

Учтем толщину плакирующего слоя, увеличив на 0,5 полученную величину, и скорректируем ее в соответствии с нормальным рядом толщин листового материала. Таким образом, примем мм.

3.2.2 Подбор толщины обечайки.

В этом случае выражение для определения максимального эксплуатационного давления будет иметь вид:

.                                                      ( 3.3)

Подставляя исходные данные, получаем:

.

Выражение для нахождения толщины обечайки:

                                                                ( 3.4).

Здесь это коэффициент, учитывающий ослабление материала сварным швом. Для первой категории сварки он равен .

Получаем, что:

мм.

Учтем толщину плакирующего слоя, увеличив на 0,5 полученную величину, и скорректируем ее в соответствии с нормальным рядом толщин листового материала. Таким образом, примем мм.

3.2.3 Оценка напряжений в крайнем сечении обечайки.

Напряжения в обечайке подсчитываются по формуле:

,                                       ( 3.5)

где:

  1.  и – эксплуатационные нагрузки, действующие в стыковом шпангоуте.

Для точки А запишем:

МПа.

Для точки В запишем:

МПа.

Максимальное расчетное касательное напряжение в обечайке определяется следующим образом:

Тогда получим:

          .

3.3 Подбор площади стыкового шпангоута.

3.3.1 Приближенное определение площади сечения шпангоута.

Определим угол следующим образом:

.

Приближенное значение интенсивности радиальной нагрузки на шпангоут:

.

Расчетное значение осевой силы, действующей на шпангоут, определяется следующим образом:

.

Приближенное значение площади поперечного сечения шпангоута:

.

3.3.2 Точное определение площади сечения шпангоута.

Для вычисления более точного значения площади поперечного сечения шпангоута проводятся следующие построения (рис.3.2).

Рисунок 3.2

Потребное значение площади шпангоута в стыке днища с обечайкой будет находиться по формуле:

,                                                   ( 3.6)

где:

  1.   – расчётное осевое усилие в стыковом шпангоуте,
  2.   – предел прочности материала,
  3.   – эффективные части обечайки и днища соответственно, которые работают совместно со шпангоутом,
  4.   – толщины обечайки и днища.

Найдем значение эффективных частей обечайки и днища, работающие совместно со шпангоутом

мм,

мм.

Вычислим угол :

.

Вычислим площадь давления по формуле:

.

Вычислим :

Вычислим :

,

Получаем:

мм2.

Обратимся к вычислению осевого усилия.

,

Н.

Вычислим площадь шпангоута:

мм2 .

3.4 Расчёт бака на устойчивость под действием нормальных и касательных напряжений.

3.4.1 Расчёт бака на устойчивость под действием меридиональных сжимающих напряжений. 

Критические напряжения, соответствующие потере устойчивости бака, находятся по формуле

,                                                                 ( 3.7)

где:

  1.   – коэффициенты устойчивости,
  2.   – модуль упругости материала бака,
  3.   – толщина стенки,
  4.   – радиус цилиндрического бака.

Коэффициенты устойчивости можно представить в таком виде

,

где:

  1.   – коэффициент устойчивости цилиндрической оболочки при равномерных сжимающий силах, учитывающий влияние начальных несовершенств оболочки,

  1.   – коэффициент, учитывающий влияние внутреннего давления в баке,

,

здесь безразмерный параметр, вычисляемый по формуле

.

Получаем, что:

,

  1.   – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения сжимающих напряжений по сечению бака, обусловленную действием изгибающего момента,

,

  1.   – коэффициент, учитывающий влияние пластических деформаций материала бака.

Для вычисления напряжений используем метод последовательных приближений. Для этого в нулевом приближении примем .

Тогда коэффициент устойчивости примет следующее значение:

.

Вычислим критическое напряжение в нулевом приближении:

МПа;

 МПа;

.

Вычислим интенсивность напряжений в первом приближении:

МПа

Так как , то

,

где соответственно касательный и секущий модули диаграммы растяжения материала бака.

При этом если

,

,

.

Параметры аппроксимации можно принять

.

Вычислим касательный и секущий модули:

,

.

Вычислим:

.

Коэффициент устойчивости в первом приближении будет равен:

.

Вычислим критическое напряжение в первом приближении:

МПа.

Воспользуемся программой SIGMACR для подсчёта .

По результатам, полученным с помощью программы SIGMACR критическое напряжение равно:

 30,34  МПа.

Оценим устойчивость бака:

                                                

3.4.2 Расчёт бака на устойчивость под действием касательных напряжений. 

Критические касательные напряжения можно представить в виде произведения

,                                                         ( 3.8)

где:

  1.   ,

            МПа,

  1.  ,

      МПа,

            .

Для вычисления напряжений используем метод последовательных приближений. Для этого в нулевом приближении примем .

Вычисляем:

МПа,

МПа,

МПа.

Вычислим интенсивность напряжений в первом приближении

Так как , то

,

,

.

Параметры аппроксимации можно принять:

.

Вычислим касательный и секущий модули:

МПа,

МПа.

Вычислим:

.

Вычислим критическое напряжение в первом приближении:

МПа.

Воспользуемся программой TAUCR для подсчёта .

По результатам, полученным с помощью программы TAUCR критическое напряжение равно

42,68МПа.

Оценим устойчивость бака:

                                        

Коэффициент значит, бак не теряет устойчивость от действия касательных напряжений.




1. это попытка решения разработчиками языка С задач объектноориентированного программирования Object Oriented Progrmmi
2. демографической группы
3. Педагогічна техніка як складова навчальної технології
4. «Русская доктрина»- о некоторых аспектах либеральной критики
5.  Криминалистическая характеристика данного вида преступлений Криминальные пожары явившиеся следствием
6. Амбиции руководителей отдельных государств агрессивный дух отдельных народов арийцев споры о границах в
7. Курсовая работа- Финансовая служба на коммерческом предприятии
8. тема государства
9. Быт русского народа XVI - XVII веков
10. По горизонтально расположенной стальной трубе ~ 20 Вт-мК со скоростьюW1 23 м-с течёт вода имеющая темпер
11. У конца вселенной Путеводитель Автостопом по Галактике
12. Существуют несколько точек зрения на то что является предметом исследования социальной психологии..
13. Понятие и сущность ревизии Основной метод финансового контроля ревизия то есть наиболее глубокое
14. слияние присоединение разделение выделение преобразование
15. Средства массовой информации России под редакцией декана факультета журналистики МГУ проф
16. Парнас в лице Петрова Петра Петровича; Председатель собрания ~ Якименко Наталья Владимировна; Секре
17. Образовавшаяся при этом фигура и будет предсказывать то будущее которое ожидает гадающую особу.html
18. Шлюмбергера, Декабрист, Варварина коса
19. ТЕМА- Мягкий знак как показатель мягкости согласных в середине слова
20. Взаимоотношение человека и природы.html

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе