Теоретические вопросы
Вопросы к контрольной работе №1
Цена за теоретический вопрос 200р
1-1. Определение оболочки вращения, срединной поверхности, первого и второго радиусов кривизны. Вывод уравнения равновесия сил, действующих на элемент оболочки по оси z .
1-2. Почему внутренние силы и моменты, действующие на верхнюю и нижнюю грани элемента оболочки, имеют в общем случая приращение и отличие от сил и моментов, действующих на боковые грани. Вывод уравнения равновесия сил, действующих на элемент оболочки по оси х.
1-3. Как выделяется элемент оболочки? Силы и моменты, действующие на элемент оболочки, природа их возникновения, размерности. Почему в общем случае перерезывающие силы возникают только на верхней и нижней гранях элемента?
1-4. Вывод уравнения равновесия моментов, действующих на элемент оболочки по оси у. Напряжения, вызываемые внутренними силами и моментами. Почему при определении напряжений ?1 и ?1 перед напряжениями ?м и ?м ставятся плюс и минус?
1-5. Сущность безмоментной теории расчета тонкостенных оболочек. Вывод уравнений безмоментной теории: уравнении Лапласа и уравнения равновесия зоны. Каков физический смысл постоянной интегрирования в уравнении равновесия зоны?
1-6. Силы и моменты, действующие на элемент оболочки, природа их возникновения и размерности. Выбор системы осей координат. Напряжения, вызываемые внутренними силами и моментами, действующими на элемент оболочки.
1-7. Сущность краевой задачи. Причини возникновения краевых сил и моментов (объяснить на конкретных примерах) и характер их действия по длине оболочки. Методика расчета оболочки на прочность, с учетом краевых сил л моментов.
1-8. Как выделяется элемент оболочки? Вывод основных соотношений для геометрических параметров элемента. Какие допущения делаются при выводе уравнений равновесия сил и моментов, действующих, на элемент оболочки? Вывод уравнений равновесия сил, действующих на элемент оболочки по оси X .
1-9. Сравнительная характеристика безмоментной и моментной теорий расчета тонкостенных оболочек. Вывод уравнений безмоментной теории: уравнения Лапласа и уравнения равновесия зоны.
1-10. Определение оболочки вращения срединной поверхности, осесимметричной нагрузки, вывод уравнения равновесия моментов, действующих на элемент оболочки но оси у.
Вопросы к разделу II
II-1. Элементы толстостенных сосудов высокjго давления. Коэффиициент толстостенности. Эскиз цельнокованного конуса с плоским днищем и коническим фланцем. (Выполнить на листе формата А4). Эпюры напряжений в стенке корпуса при действии: а) внутреннего давления; б) наружного давления среды. Анализ напряженного состояния материала в различных точках. Знаки напряжений.
II-2. Элемент толстостенной цилиндрической обечайки. Его геометрия. Напряжения, действующие по граням элемента при внутреннем давлении среды. Их направления и распределение но толщине стенки. Различие в напряженном состоянии между толстостенными к тонкостенными цилиндрами. Эскизы цельнокованного и штампосварного корпусов высокого давления с плоскими днищами и коническими фланцами. (Выполнить на листах формата А4).
II-3. Вывод уравнения равновесия элемента толстостенной цилиндрической обечайки при действии внутреннего давления среды. Неизвестные члены уравнения. Пути их определения.
II-4. Решение системы двух дифференциальных уравнений напряжений для толстостенной цилиндрической обечайки при внутреннем давлении. Граничные условия. Формула для тангенциальных и радиальных напряжений в цилиндре.
II-5. Уравнения равновесия осевых сил, действующихна зону толстостенной цилиндрической обечайки при внутреннем давлении среды. (Зона - часть цилиндра с днищем, отсеченная плоскостью, перпендикулярна к оси сосуда). Определение осевых напряжений от внутреннего давления и эпюра их распределения по толщине станки для однослойного и многослойного сосуда. Осевые напряжения от перепада температур по толщине станки. Расчетная формула и пояснения к ней. Эпюра осевых температурных напряжений в однослойном цилиндре.
II-6. Вывод формулы для расчета, коэффициента толстостенности корпуса высокого давления по максимальным упругим напряжениям четвертой (энергетической) теории прочности. Выражение толщины стенки через коэффициент толстостенности. Анализ формулы при условии, что величина давления принимает значение, равное [?]/3^(0,5)
II-7. Конструкция и способы изготовления толстостенных корпусов высокого давления: цельнокованных , штампо-сварных , многослойных рулонных и многослойных с концентрически расположенными слоями. Эскизы этих корпусов с коническими фланцами. (Выполнить четыре эскиза на листах формата А4). Сравнительная характеристика корпусов. Эпюры тангенциальных (кольцевых) и радиальных напряжений в стенке двухслойного сосуда, собранного напрессовкой, при действии: а) монтажного давления от посадки сдоя на слой с натягом; б) только внутреннего давления среды; в) этих двух давлений совместно.
II-8. Изменение напряженного состояния материала толстостенного цилиндрического корпуса, при постепенном повышении давления в нем. Зоны пластических и упругих деформаций. Предельные давления. Эпюры распределения напряжений (эквивалентных) а различных стадиях наложения материала. Автофреттаж (автоскрепление) толстостенных корпусов. Способ его осуществления. Эпюры кольцевых напряжений в стенке: а) после автоскрепления сосуда; б) при подаче давления в автоскрепленный сосуд.
II-9. Температурные напряжения в толстостенных цилиндрических корпусах а случаях внутреннего или наружного обогрева. Механизм возникновения напряжении, эпюры тангенциальных (кольцевых) напряжений в стенке от давления, от разности температур и от совместного действия этих факторов в двух случаях. Расчетные формулы для температурных напряжений (без вывода); пояснения к ним.
II-10. Деформации элемента толстостенной цилиндрической обечайки при внутреннем давлении среды. Графическое их представление. Закон Гука применительно к толстостенному цилиндру, уравнение совместности деформаций. Вывод второго дифференциального уравнения для цилиндра.