ep过程装备与控制工程专业实验讲义.docVIP

实验八 综合应力测试实验及其应力分析 一、实验目的 了解压力容器内的其它应力状态； 应用电阻应变测量方法测试其中的应力； 掌握应力集中和边缘应力的测试的方法； 开孔应力集中现象的计算及补强结构分析。 二、实验原理 本试验属于应力分布分析性试验，在对压力容器的基本应力状态有了一定了解以及掌握了一定的实验技能之后，结合本实验，就可以对其它的比较复杂的应力进行更进一步了解，比如应力集中、边缘应力、开孔补强、选择危险截面等等。通过本实验，把学过的理论计算知识和实测结果进行对比，增强感性认识，使所学知识得到进一步巩固。 1、确定测点方案 （1）接管环向布片位置 管周应力与坐标有关，为了确定应力分布规律和最大应力点，应沿开孔周360°布置一定量的测点。其重点部位是冠点和鞍点附近。 （2）接管经向布片位置 理论式数值与分析表明接管处的应力沿经向分布随径向坐标增大而逐渐衰减，具有确定的分布规律，最大应力在接近交界处，该点应力往往无法直接测量，必须由近场测点应力分布进行间接推测。因此沿经向应至少布置2－4个测点，具有适当的间隔。 2、柱壳开孔，受双向拉伸，其经向薄膜应力，环向薄膜应力 ，采用叠加法，孔边缘处的应力： Y 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　θ　　θ θ=0 X θ=0 π， 故圆柱壳开小孔的最大应力发生在经向截面上， 应力集中系数K=2.5 3、圆柱带接管处的应力集中计算是一个复杂的问题，除用电算求取数值解外，多用一些经验方法解决。 实验设备、仪器 卧式容器：包括圆筒体、标准椭圆封头、鞍式支座、人孔、径向接管、切向接管、接管法兰、平端盖、排污接管及液面计等不同应力状态的结构，可由学生自行选择设计测试方案压力系统：包括高压柱塞泵，压力管线，压力传感器等控制系统：包括控制台（控制电路）、电接点压力表、电磁换向阀、溢流阀等应力、温度测试系统：包括计算机、接口板、动态电阻应变仪、热电阻等。 四实验步骤 设计测试方案，选择粘贴电阻应变片的位置打磨、划线、贴片、焊接导线并接入动态应变仪查控制系统正常后，开启高压泵使容器自动升压、卸压循环加压。4．操作计算机（见操作说明），自动测试各点应变及压力、温度值五实验报告 1、陈述实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤2、绘出详细的测试布点图、附实测实验数据记录表3、确定应变、应力关系，用各压力级下各测点测得的应变值进行主应力计算4、可根据有关理论计算值进行比较与讨论（包括对实验误差所进行的分析）圆柱壳开孔接管的应力集中系数。对于钢制薄壁筒体，在D／T≥10 d／D≥025 时，可按下面经验公式（供参考）计算应力集中系数。 ρ、开孔系数D、T壳体平均直径及壁厚d、t接管平均直径及壁厚