封闭的薄壁圆管在内压力p的作用下,薄壁一单元体处于什么应力状态
时间: 2024-05-24 12:12:08 浏览: 316
在封闭的薄壁圆管内,由于内压力的作用,圆管的壁会受到拉伸应力。薄壁圆管的壁是由许多单元体组成的,在圆管的轴向和周向方向上,每个单元体所受的应力状态不同。
以一段圆管壁上的单元体为例,假设其所在的位置在圆管的轴向方向上,那么该单元体所受的应力状态如下:
1. 轴向拉伸应力:由于内压力的作用,圆管壁会发生轴向拉伸应力,即单元体在轴向方向上受到拉伸的应力。
2. 周向应力为零:由于圆管壁是圆形的,所以在周向方向上,单元体所受的应力为零。
3. 剪切应力为零:在圆管的轴向和周向方向上,由于单元体之间没有相对运动,所以单元体所受的剪切应力为零。
综上所述,封闭的薄壁圆管在内压力p的作用下,薄壁一单元体处于轴向拉伸应力状态。
相关问题
封闭的薄壁圆管在内压力p1和外压力p2的同时作用下,圆管侧壁一单元体处于什么应力状态
圆管侧壁一单元体处于受压应力状态。
在封闭的薄壁圆管内外压力的作用下,圆管侧壁会受到轴向压应力和周向张应力的作用。由于圆管为薄壁结构,其厚度相对于圆管的半径来说很小,因此可以假设圆管侧壁处于平面应力状态。此时,圆管侧壁一单元体受到的应力主要为轴向压应力,即沿圆管轴向方向的压应力,其大小为:
σz = (p1 - p2) * R / t
其中,R为圆管半径,t为圆管壁厚。
因此,圆管侧壁一单元体处于受压应力状态。
弹性力学关于壁圆管在内压力p1和外压力p2的同时作用下,圆管侧壁单元体应力状态
在弹性力学中,圆管侧壁单元体应力状态可以通过应力分析来得到。
假设圆管的壁厚为t,内径为d,外径为D,则内径表面受到的应力为:
σ_θ = [(D² + d²)/D² - d²/D²] * p1 + d²/D² * p2
外径表面受到的应力为:
σ_θ = [(D² + d²)/D² - D²/D²] * p2 + D²/D² * p1
其中,σ_θ为圆周方向的应力,p1为内压力,p2为外压力。
此外,圆管侧壁的径向应力为0,切向应力可以通过莫尔圆方程计算得到。
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