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受内压作用的球壳,碟形壳,椭球壳中的薄膜应力的特点

发布时间:2019-02-13

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受内压作用的球壳,碟形壳,椭球壳中的薄膜应力的特点

球壳中的薄膜应力无论是径向或纬向(环向)其值相等,且为恒值,处处相同,均为拉应力。

碟形壳:因由中心较大半径的球面部分和周边较小半径的环壳组成。其中心球面部分的应力情况与球壳相同。既有相同的双向薄膜拉应力,且沿球面部分为恒值。但在较小半径的环壳(过渡区)内,其径向应力为拉应力,而周向应力为压缩应力。

椭球壳:仅在壳的顶点,其两向薄膜应力相等,且均为拉伸应力。离开顶点,无论是径向拉应力或周向(纬向)拉应力均趋减小,但径向应力始终为拉伸应力,至赤道部位,径向应力与等径的圆筒中的轴向薄膜应力相等。

椭球壳中的周向(纬向)应力,在接近壳中心的部位上为拉伸应力,但随着远离中心,应力降低,且可能由拉伸应力变为压缩应力,其变化情况随椭球壳的长短轴之比a/b而异:

当a/b<√2时,椭球壳上的周向薄膜应力始终为拉伸应力,最小值发生于赤道部位。当a/b=√2时,赤道处的周向应力正好等于零。

当a/b>√2时,椭球壳周向产生压缩薄膜应力,且压缩应力随a/b增大而加大,最大周向压缩应力发生在赤道部位。

a/b=2的标准椭圆封头,发生于封头顶点的最大拉伸薄膜应力正好与发生在封头底边(赤道)的最大周向压缩薄膜应力数值相等。其值恰好与等径圆筒中的环向薄膜应力的绝对值相等。



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