过程设备设计课后习题答案(4)

过程设备设计课后答案

在数值上有如下规律：内壁周向应力σθ有最大值，其值为： max

K2 1 pi2，而在外壁处减至最小，

K 1

其值为 min pi

2

，内外壁σθ之差为pi；径向应力内壁处为-pi，随着r增加，径向应力绝对值2

K 1

2轴向应力为一常量，沿壁厚均匀分布，且为周向应力与径向应力和的一半，逐渐减小，在外壁处σr=0。○

即 z

r

2

3除σz外，其他应力沿厚度的不均匀程度与径比K值有关。 。○

不能用增加壁厚来提高承载能力。因内壁周向应力σθ有最大值，其值为： max

K2 1

pi2，随K值增

K 1

加，分子和分母值都增加，当径比大到一定程度后，用增加壁厚的方法降低壁中应力的效果不明显。 6. 单层厚壁圆筒同时承受内压pi与外压po用时，能否用压差壁圆筒筒壁应力计算式来计算筒壁应力？为什么？ 答：不能。从Lamè公式

22

piRi2 p0R0pi p0 Ri2R01

r 22

R0 Ri2R0 Ri2r222

piRi2 p0R0pi p0 Ri2R01

22222

R0 RiR0 Rir2piRi2 p0R0

z 2

R0 Ri2

p pi po代入仅受内压或仅受外压的厚

可以看出各应力分量的第一项与内压力和外压力成正比，并不是与

p pi po成正比。而径向应

p pi po成正比。

因

力与周向应力的第二项与而不能用

p pi po表示。

7. 单层厚壁圆筒在内压与温差同时作用时，其综合应力沿壁厚如何分布？筒壁屈服发生在何处？为什么？

答：单层厚壁圆筒在内压与温差同时作用时，其综合应力沿壁厚分布情况题图。内压内加热时，综合

思考题7图

应力的最大值为周向应力，在外壁，为拉伸应力；轴向应力的最大值也在外壁，也是拉伸应力，比周向应力值小；径向应力的最大值在外壁，等于0

。内压外加热，综合应力的最大值为周向应力，在内壁，为拉