В осесимметричных оболочках, находящихся под действием внутреннего давления Р, в
самом общем случае в стенках аппаратов возникают тангенциальные σt, меридианальные σm, и радиальные σrнапряжения.Для тонкостенных аппаратов при расчете напряжений
принимали, что:- распределение тангенциальных (кольцевых)
напряжений равномерно по толщине стенки;- радиальным напряжением, максимальное
значение которого не превышают 10 МПа, т.е. σr≤Р (т.к. для тонкостенных обычно Р< 10 МПа), можно пренебречь. В этом
случае напряженное состояние материала оболочек – плоское (двухосное).Для толстостенных оболочек нельзя принимать распределение σt по толщине стенки равномерным и пренебрегать
радиальным напряжением, т.к. давление может достигать порядка 600 МПа и тогда σr =600МПа (на внутренних волокнах), что
значительно больше допускаемых напряжений и соизмеримо с σt. В этом случае напряженное состояние
материала оболочек - объемное (трехосное).Таким образом, основными причинами, по
которым аппараты подразделяются на тонко- и толстостенные являются:1) отличие напряженных состояний материала
оболочек:- для тонкостенных – двухосное (σr ≈ 0; σm ≠ 0; σt ≠ 0);- для толстостенных – объемное (σr ≠ 0; σm ≠ 0; σt ≠ 0);2) различный характер распределения
тангенциальных напряжений по толщине стенки:- для тонкостенных - равномерное;- для толстостенных - неравномерное.Основными признаками деления сосудов
на тонко- и толстостенные являются соотношение толщины стенки S к внутреннему диаметру Dв. и значение давлений, т.е.- для тонкостенных: а) (при Dв.>200мм) или , где β - коэффициент
толстостенности;б) Р≤ 10 МПа (условное разделение);- для толстостенных:а) ,б) Р > 10 МПа. К аппаратам высокого давления. как было сказано ранее, относят
аппараты, работающие под давлением свыше 10 МПа. Толщина стенки корпуса такого
аппарата превышает 10 % его внутреннего диаметра, т.е. коэффициент
толстостенности (отношение наружного диаметра к внутреннему)
|