Домашнее задание. Аппарат высокого давления

Московский государственный университет инженерной экологии

Кафедра «Системы автоматизированного проектирования»

ЗАДАНИЕ

на расчетно-проектировочную работу

«Анализ напряженно-деформированного состояния

и несущей способности аппарата высокого давления»

Рассматриваем цилиндрический корпус аппарата высокого давления. Материал корпуса полагаем упругопластическим. Расчетная схема корпуса аппарата представлена на рис.1.

Рис.1. Расчетная схема корпуса аппарата высокого давления

Аппарат работает под воздействием внутреннего давления. Величина рабочего давления , а также внутренний диаметр корпуса аппарата и предел текучести конструкционного материала известны. Задан также коэффициент запаса прочности по несущей способности . Числовые значения исходных данных представлены в табл. 1 и 2.

1. Определить толщину стенки и наружный диаметр корпуса аппарата , исходя из оценки прочности корпуса аппарата по предельному состоянию. Величину округлить до ближайшего значения из ряда нормальных линейных размеров.

2. Для полученной конструкции корпуса аппарата определить коэффициенты запаса прочности по допускаемым напряжениям и по несущей способности.

3. Определить напряжения в корпусе аппарата при рабочем давлении .

4. Выполнить расчёт корпуса аппарата в упругопластической стадии работы при пробном давлении = 1,25 .

5. Определить остаточные напряжения в корпусе аппарата после снятия пробного давления.

6. Выполнить расчёт напряжений в корпусе аппарата при рабочем давлении после опрессовки аппарата пробным давлением. Сопоставить полученные результаты с напряжениями, возникающими в неопрессованном корпусе при рабочем давлении.

7. Выполнить расчёт корпуса аппарата в предельном состоянии.

8. Определить остаточные напряжения в корпусе аппарата после снятия предельного давления.

9. Выполнить расчёт напряжений в корпусе аппарата при рабочем давлении после опрессовки аппарата предельным давлением. Сопоставить полученные результаты с напряжениями, возникающими в неопрессованном корпусе при рабочем давлении.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1

Группа	Коэффициент запаса прочности по несущей способности
М37	1,5
М38	1,3

Таблица 2

№	Внутренний диаметр , мм	Рабочее давление , МПа	Предел текучести , МПа
1	200	500	300
2	250	450	300
3	300	400	300
4	350	350	300
5	400	300	300
6	450	250	300
7	500	200	300
8	550	150	300
9	600	100	300
10	200	500	400
11	250	450	400
12	300	400	400
13	350	350	400
14	400	300	400
15	450	250	400
16	500	200	400
17	550	150	400
18	600	100	400
19	200	500	500
20	250	450	500
21	300	400	500
22	350	350	500
23	400	300	500
24	450	250	500
25	500	200	500
26	550	150	500
27	600	100	500