standarde Reglementări pentru țevi, printre alte caracteristici izolate „moment“ și „raza“ inerție. Aceste valori sunt importante pentru rezolvarea problemelor pentru determinarea tensiunilor în produs cu parametrii geometrici dorite sau prin selectarea cea mai bună rezistență la torsiune sau îndoire. Momentul de inerție și raza tuburilor rotunde sunt de asemenea folosite pentru a calcula rezistența structurii.
Stabilitatea structurilor de țevi din oțel depinde de cât de bine calculele de rezistență TUBULARS
Esența teoriei rezistenței
Teoria puterea folosită pentru a evalua stabilitatea structurală atunci când sunt expuse la înconjoară o stări de stres plat. Aceste probleme sunt foarte complexe, deoarece la două, stres triaxial afirma raportul dintre tangenta și tensiunile normale sunt foarte diverse.
Descrierea matematică a efectului sistemului - tensorul de stres - cuprinde 9 componente din care 6 sunt independente. Poate simplifica sarcina de a examina nu șase, și trei tensiuni principale. Este necesar de a găsi astfel de combinații, care ar fi la fel de periculoase simplu de compresie sau de tensiune t. E. Liniar stare de stres.
Esența teoriilor (criterii, ipoteze) rezistența se bazează pe determinarea influenței predominantă a acestui sau acel factor și selectarea adecvată a stresului echivalent, iar apoi - compararea acesteia cu o tensiune uniaxială simplu.
Printre cauzele stării periculoase de eliberare:
- tensiuni normale;
- deformare liniară;
- forfecare tensiuni;
- tulpina de energie și altele.
Îndoirea țevii - și acest tip de deformare, este de două tipuri
Apariția tulpinii reziduale mari pentru materiale plastice si fisuri - pentru minciunile fragile pe limita deformarea elastică. Acest lucru face posibilă utilizarea în formulele de calcul care sunt afișate în condițiile de aplicabilitate a legii lui Hooke.
Tipuri de structuri de deformare
Adesea, o secțiune de țeavă de diferite forme (pătrat sau circular) formează baza diferitelor modele. În același timp, ele pot fi expuse la unul dintre aceste efecte potențiale:
Indiferent de natura performanțelor materialului tubului nu sunt absolut rigide și produse sub acțiunea forțelor exterioare pot deforma (m. E., Într-o anumită măsură, a schimba dimensiunea și forma acesteia). La un moment dat, punctul de proiectare se poate schimba poziția în spațiu.
Acorde o atenție! Intensitatea redimensionarea poate fi descrisă cu ajutorul deformațiile liniare și forma - tulpini de forfecare.
După îndepărtarea sarcinii de deformare poate fi dispărea fie integral sau parțial. În primul caz, ele sunt numite elastic, în al doilea - plasticul sau rezidual. Proprietatea țevii după descărcare forma originală se numește elasticitate. Dacă este cunoscută la toate punctele de deformare și condițiile de fixare de articole, este posibil să se determine deplasarea absolută a elementelor structurale.
Orice proiectare de tuburi rotunde are condițiile de stringență
Funcționarea normală a construcțiilor presupune că deformarea pieselor sale individuale trebuie să fie elastic, și pentru a muta, ele sunt cauzate, nu trebuie să depășească valorile admise. Aceste cerințe sunt exprimate prin ecuații matematice, numit termenii de rigiditate.
Teoria Elemente tubulare de torsiune
Baza torsiune secțiune transversală circulară a țevii teoriei pe următoarele ipoteze:
- în secțiuni transversale ale produsului nu are altă tensiune, cu excepția tangenta;
- când porniți raza secțiunii transversale a curbe, rămase plat.
La strângerea secțiune transversală dreapta va suferi de rotație în raport cu stânga printr-un unghi dφ. In acest infinitezimale se mută elementul de țeavă mnpq cu o nn sumă“/ mn.
Omiterea calcule intermediare, este posibil să se obțină o formulă prin care se determină cuplul:
unde G - greutatea; θ - unghiul relativ de torsiune egal cu dφ / dz; Ip - momentul de inerție (polar).
Să presupunem că caracterizează secțiunea exterioară țevii (r1) și intervalul intern (r2) și amplitudinea α = r2 / r1. Apoi, punctul (polar) inerția poate fi determinată prin formula:
Ip = (π r1 4/32) (1- α 4).
În cazul în care calculele sunt efectuate pentru tuburi cu pereți subțiri (când α≥0,9), este posibil să se aplice cu formula aproximativă:
În unele modele, conducta poate fi supus unor astfel de tip tulpina ca torsiune
în care Rav - raza medie.
Tensiunile de forfecare întâlnite în secțiune transversală, sunt distribuite de-a lungul razei tubului liniar. Valorile lor maxime corespund punctelor care sunt mai îndepărtate de axa. Pentru o secțiune transversală circulară poate fi definită de momentul polar de rezistență:
Conceptul de moment de inerție al unei conducte circulare
Momentul de inerție - este una dintre caracteristicile distribuției greutății corporale, egală cu suma produselor pătratelor distanțelor din punctele axei corpului de masa lor. Această valoare este întotdeauna pozitiv sau zero. Momentul de inerție axial joacă un rol important în timpul mișcării de rotație a corpului și dependentă în mod direct asupra distribuției sale în raport de masă cu o axă de rotație selectată.
Tubul are o masă mai mare și mai departe este distanțat de o axă imaginară de rotație, cu atât mai mare momentul de inerție al ei. Valoarea acestei valori depinde de forma, greutatea, dimensiunile tubului și poziția axei de rotație.
Acest parametru este important la efectuarea calculelor pe o curbă a articolului atunci când aceasta este influențată de sarcină externă. Relația dintre deformarea și mărimea momentului de inerție este invers proporțională natura. Cu cât valoarea, cu atât mai mic va fi cantitatea de deformare, și vice-versa.
În calcule este important să se ia în considerare parametrii astfel de conducte ca diametrul, grosimea peretelui și greutatea
A nu se confunda conceptul momentului de inerție al corpului și o figură plană. Ultimul parametru este egal cu suma produselor pătratelor distanțelor de la punctele de pe axa plane considerate în zona lor.
Conceptul de o rază de girație țeavă
În general, raza corpului de inerție în jurul oricărei axe x - această distanță este i. pătrat care atunci când este multiplicată cu greutatea este egal cu momentul său de inerție în jurul aceleiași axe. E. Expresia este adevărată
De exemplu, pentru un cilindru în jurul axei sale longitudinale egală cu raza de girație R√2 / 2, pentru o minge în jurul oricărei axe - R√2 / √5.
Acorde o atenție! Pierderea de stabilitate conducte de rezistență rolul fundamental jucat de flexibilitate și, prin urmare - cea mai mică valoare a razei de inerție.
Geometric raza egală cu distanța de la axa până la punctul în care este necesar să se concentreze întreaga greutate corporală la momentul de inerție în acest punct momente egale de inerție. De asemenea, sublinia conceptul de raza de girație - caracteristica geometrică care leagă momentul de inerție și zona.
Formulele de calcul pentru anumite cifre simple,
Diferite forme ale secțiunii transversale ale produselor au raze diferite și moment de inerție. Valorile corespunzătoare sunt date în tabelul (x și y - axe orizontale și verticale, respectiv).
Caracteristici produse jgheab
Indoire - este o vedere a sarcinii în timpul căreia secțiunile transversale ale tubului (tijă) apar momente de încovoiere. Alocați astfel de soiuri de îndoire:
Stratul exterior al tubului curbat este într-o stare întinsă și internă - comprimat
Primul tip de flexiune are loc atunci când numai factorul de putere este momentul încovoietor, al doilea - atunci când este cuplat cu apare îndoire momentul forței tăietoare. Când sarcina în același timp, sunt într-un plan de simetrie, că în aceste condiții încercările de îndoire țevi drepte plate. In timpul îndoirii de fibre, care sunt situate pe partea convexă, se confruntă cu tensiune, și o concav - compresiune. Există, de asemenea, un strat de fibre care nu modifică lungimea originală. Ele sunt în stratul neutru.
Acorde o atenție! Rezistența la tracțiune maximă sau efort de compresiune sunt supuse punctul cel mai îndepărtat de axa neutră.
În cazul în care fibra este situată la o distanță y de stratul neutru, cu o rază de curbură μ, alungirea relativă aceeași la / μ lui. Folosind legea lui Hooke și omițând toate calculele intermediare, obținem o expresie pentru tensiunea:
unde Mx - moment încovoietor, Ix - momentul de inerție asociată ix (raza de țeavă inerție (pătrat, rotund)) prin relația ix = √ (Ix / A), A - zona.
puterea standard de conducte
De asemenea, tuburi realizate din polimeri cu o temperatură de o sută de grade și o presiune (de lucru) se referă standard la o mie. Kpa, care transportă substanțele gazoase și lichide.
Documentul definește cerințele pentru determinarea grosimii peretelui tubului sub efectul presiunii interne și externe în exces. Mai mult, a stabilit metode de calcul a stabilității și rezistenței acestor conducte. Standard pentru specialiștii care efectuează construcția, proiectarea sau procesul de reconstrucție magistrale de gaze, petrol, chimice, petrochimice și alte industrii conexe.
Durabilitatea și stabilitatea conductelor sunt indicatori importanți de calitate și durabilitate. Calculele parametrilor care definesc caracteristici precum și complexitate diferite grosime.