A feszültségek meghatározása a csővezeték falán 1
A fő csővezeték falának feszültségállapotának meghatározásakor csak azokat a feszültségeket veszik figyelembe, amelyek befolyásolják a törést. Kísérletileg megállapítást nyert, hogy ezek magukban foglalják a belső nyomásból és a hosszirányú feszültségekből származó gyűrűfeszültségeket (26. ábra).
26. ábra: Feszültségállapot a fő csővezeték csőfalában.
A csővezeték tervrajzaként egy vékony falú hengeres héjat alkalmaznak. Vékony falú szerkezetek esetében feltételezzük, hogy a feszültségek egyenlőek a szóban forgó keresztmetszet falvastagságában.
A gyűrű alakú feszültség határozza meg az egyensúlyi állapot a cső, levágta egy átmenő sík tengelye a cső (27. ábra).
27. ábra: A csengetési feszültségek meghatározására szolgáló számítási séma.
A vízszintes tengelyen levő erők kiálló részeiben a vágási rész egyensúlyi állapotát úgy alakítjuk ki, mint az erők egyenlőségét a belső nyomástól a csőben p a Ncc keresztmetszet belső erőire
ahol az Ncu a hengeres hüvely hosszának tengelyirányú szakaszában a normál erő, N / m;
p - a csőben lévő belső nyomás, Pa;
Dвн - a cső belső átmérője, m.
A falvastagság mentén az egyenletes feszültségeloszlás normál erõjét a
hol van a csővezeték falvastagsága, m;
- gyűrűs feszültségek, Pa.
A (8.33) kifejezés (8.33) kifejezés helyettesítése (8.32) esetén a standard gyűrűfeszültségek kiszámítására szolgáló képletet kapunk
A számított gyűrűfeszültségeket az n csővezeték belső nyomásának megbízhatósági tényezőjét figyelembe véve kell kiszámítani
Hosszirányú feszültségek keletkeznek a cső keresztmetszetében, azaz kerület mentén elosztott által határolt külső és belső kerülete, és különösen, a belső P nyomást kell kiszámítani függvényében egy előre meghatározott számítási sémát. A 28. ábra egy tervezési rendszer az esetben, ha a nyomás a P cső hat keresztmetszete a cső, mint a kupakot.
28. ábra: A hosszirányú feszültségek meghatározására szolgáló számítási séma.
Ebben az esetben a hosszirányú feszültségek meghatározásához vegye figyelembe a csőelem egyensúlyi állapotát a tengely mentén irányított erőkkel szemben. Az erőknek a dugattyú belső nyomására gyakorolt kiálló része megegyezik a cső keresztmetszetében lévő Npr hosszirányú erővel
A falvastagság mentén egyenletes feszültségeloszlással rendelkező hosszanti erő a következő:
A (8.35) helyére (8.36) a hosszirányú feszültségekre vonatkozó kifejezést kapjuk
vagy figyelembe véve, hogy a cső belső átmérője sokkal nagyobb, mint vastagsága
Így a csőben (8.34) lévő belső nyomásból származó gyűrűfeszültségek majdnem kétszer olyan nagyok, mint a hosszirányú feszültségek (8.39)
Abban a különleges esetben a szögletes rész földalatti vezeték, amely a vizsgált elakadt, azaz ha nincs hosszirányú mozgását a keresztmetszetek a csővezeték, a hosszirányú erőhatások fog előidézni a hőmérséklet és a belső nyomás, amely eljárva a belső falon, a cső növeli a radiális irányban, és hogy csökkentse a hossza axiális irányban.
Az SNiP 2.05.06-85-ben egy adott konkrét eset meghatározására egy képlet kerül meghatározásra, figyelembe véve a csővezeték deformációinak elasztoplasztikus jellegét
hol van a lineáris terjeszkedés hõmérsékleti együtthatója?
- hőmérsékletkülönbség a cső falában.
Ebben a képletben, figyelembe véve a rugalmas-műanyag műanyag deformációs modulusa En „kell használni, és az együttható a keresztirányú deformációt. amelyeket a csőfal kétoldalas feszültségi állapotát, a feszültségek és deformációk intenzitását figyelembe véve határozzák meg
E0 és # 956; 0 - a rugalmassági modulus és az anyag Poisson aránya.
A feszültségek intenzitását a képlet adja meg
A törzs intenzitását az anyag stresszdiagramjából határozzuk meg (29. ábra)
29. ábra. A deformáció intenzitásának meghatározására szolgáló séma
az anyag stresszdiagramján