吊耳设计的挤压应力怎么来的
1. 吊耳设计的挤压应力校核在HG/T 21574-2018《化工设备吊耳设计选用规范》中,附录A,吊耳设计,有吊耳强度的计算。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lSESKWN0G0BATznXKZcW1uHYpPatRxySSJKQqiczq2X6UblVWPSpY26cQ/640?wx_fmt=png&from=appmsg对于吊耳板受力分解,以及拉应力和剪应力大家都比较熟悉,也是老规范都要求做的。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lSc3XFjNILoHIJUXLOn3xlohRluxw3kodgWtsN1Za0sIQXsEap2j0vuw/640?wx_fmt=png&from=appmsg系揽环板的焊接接头剪应力的系数4.39应该是按照角焊缝高度0.7*S2*2*3.14*D1来定的(尽管规范要求焊脚高为0.8S2)。这些应力的特点都是,应力=力/面积。材料力学的内容。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lSeP9MuFStk3bBwhzHpvwkzDcF5UK2ANoUqOB0BWquzDDMP4GO1Ueeyg/640?wx_fmt=png&from=appmsg2. 挤压应力
现在的吊耳都要求计算挤压应力,公式如下:
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lS8efbk54OziaHL9XERem8LLLgfRQL29VHePr8fibdgDiaHQsqy0icHIMxsQ/640?wx_fmt=png&from=appmsg对于这个应力很多人比较疑惑,它来源于哪里,为什么控制在2倍的屈服?
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lSyq8dliatYXnVqwjf9BicTmhqnrlvPBdibRWXNEkAPicBwzYAn4ticqG2WFg/640?wx_fmt=png&from=appmsg其实这个公式来源是弹性力学,一个经典的接触问题。在弹性力学书中,球面与球面,或者球座的接触问题。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lSqa5iaMSaChIexAfEia0jaDbkaq2wjDX8IrIZdjpDDKkKEwGsuTC04RHA/640?wx_fmt=png&from=appmsg最大应力点q0的计算如下。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lS8FtiaFIZLvY7S3u84poFMQZZ0tnIGz47EwogP8ETrNzLTIbQRCE33Bw/640?wx_fmt=png&from=appmsg对于圆柱和圆柱接触问题,也是有理论解的:https://baike.baidu.com/item/%E8%B5%AB%E5%85%B9%E5%85%AC%E5%BC%8F/8674255?fr=ge_alahttps://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lSKDOkManp244iapUC5vXdhG23BvCIgpN6LHwg8OgYkPicPDfj9SiaBkufg/640?wx_fmt=png&from=appmsg将吊耳和销轴的尺寸代入公式
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lSZncbaS6ywFDaDGmZSKfr6TzBNBwr589VeLKn1mpN3e0UHKpRtUNfHQ/640?wx_fmt=png&from=appmsg很快可以得到和规范一样的公式。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lSNkUx7vg8KXUUmCCdcmdB1TjWqdw7hQLR5AHiaOhjswgtOwlFGgpAnOw/640?wx_fmt=png&from=appmsg在《Pressure vessel design manual》一书中,公式是类似的。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lSukbSIep6pmnUZSIXibkWnUlibU54mR8vrYMTkYNPFPAe67AfKqKemNow/640?wx_fmt=png&from=appmsg殊途同归。当然规范已经要求计算销轴直径为dr的挤压应力,其实可以顺便把销轴强度一起校核了。3. 公式的应用范围
看到这个公式,有个擦边大师提了一个疑问:“这个公式可以打擦边球。如果挤压应力算不过,我加大销轴直径,让他接近甚至等于孔的直径,岂不是分子为0,怎么算都能算的过。”https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lSkvjvTNiahKLiccMuic90rB9iaTUnKTFVZ33L4u6A2vmO3yME0Ojz1iaC4Jw/640?wx_fmt=png&from=appmsg其实我们所有的公式都有其限制条件的,只是规范限于篇幅,无法全部展示。
对于赫兹公式,来源于接触问题,公式推导有几个前提:1. 材料是均质的;2. 接触区的尺寸远远小于物体的尺寸;3. 作用力与接触面垂直,即接触区内不存在摩擦;4. 变形在弹性极限范围内。D=dr,或者极度接近时,两个物体的接触区域太大,或者接触面和作用力不垂直,已经不能采用计算的假设,也自然不成立,得另外考虑。
另外计算公式还有个隐含假设,吊耳孔和销轴的弹性模型和泊松比相同。
有时候吊装并不用销轴卸扣,而是钢带,吊索等,此时这个公式只能作为参考,并不适用。4. 接触应力的许用值接触应力是一种应力分布的载荷,它不是均匀分布的,我们求到的值是接触中心的最大应力值。对于球-球间的Hertz应力,实际上是一种呈半球形的荷载分布,中心点最大。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lS1RG13VJYYics2DzzTJC3VbLKV5rrFTAtP2gu3ktcj6cmViaVpWVKWE6Q/640?wx_fmt=png&from=appmsg当接触点屈服后,引起局部的塑性变形,局部塑性变形使得接触面积继续变大,使得承载面积变多,应力下降,同时周围的弹性区域也会逐步承担更多载荷或者进入塑性状态,从而使得承载能力变高。
所以规范对于挤压应力的许用值控制在2倍的屈服强度。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2mibibsH9v9qhz8qXeWW7f7lS2XX9QZ9zMoicEib7GUMbyqOF2tDyyPFSOPQYFIGpVIJn5c93VdnzTGMg/640?wx_fmt=png&from=appmsg2倍的屈服强度并不是一个通用值。不同规范对于不同的结构,根据其重要性,其挤压应力的许用值并不相同。
在什么山上,唱什么歌。
往期精彩又一个出问题的吊耳
HGT 21574-2018 化工设备吊耳更新
板式吊耳的应用指南
卧式设备板式吊耳的问题以及吊装过程
吊柱计算以及绘制
人孔或塔顶吊柱的计算
欢迎关注公众号:VCAD001, 一个压力容器人的自我修养。
学习了,感谢楼主分享 {:1110_549:} {:1110_550:} 了解了解,谢谢楼主分享 学习了,感谢楼主分享。
页:
[1]