Скачиваний:
19
Добавлен:
08.11.2022
Размер:
16.16 Mб
Скачать

Сферическая часть:

 

R .

m

t

 

Нормальное коническое сечение

r

 

 

 

z

0,

 

F

 

 

2 r h sin p r

2

m

 

 

 

 

 

 

 

площадь

площадь

 

 

сечения

проекции

 

 

 

 

m

t

p

z

 

 

2 sin h sin p

(

sin )

2

m

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

2h p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

pR

 

p 20h

10 p .

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2h

t

 

2h

 

2h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из уравнения Лапласа

m t

p

 

pR

 

pR

 

pR

10 p .

 

 

 

 

R R h

t

h

 

2h 2h

 

 

Для сферы под давлением: m t p2hR .

Цилиндрическая часть:

,

m

 

сечение, перпендикулярное оси z

m

h

R

p

 

z

 

R .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из уравнения Лапласа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

t

 

 

 

p

 

 

t

 

pR

 

p 20h

20 p .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

h

 

 

Так как для цилиндра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

pR

10 p .

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

m

 

2

 

 

 

2h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Также

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

2 R h p R

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

площадь

площадь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сечения

 

 

проекции

 

 

 

 

 

 

m

 

pR

 

 

 

p 20h

 

 

10 p .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2h

 

 

2h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цилиндрическая часть более опасна, чем сферическая!

Коническая часть: 45 ,

r z ctg ,

 

 

,

 

r

 

z ctg

z

2

m

 

 

 

 

t

sin

 

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормальное коническое сечение

z

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

z

 

 

0,

 

 

2 r h sin

p r

2

 

 

 

F

m

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

площадь

площадь

 

 

 

 

 

сечения

проекции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pr

 

 

 

p z ctg

 

p

z.

 

m

 

 

 

 

 

 

 

2h sin

 

2h sin

 

2h

 

 

 

 

 

 

 

 

Из уравнения Лапласа

 

m

 

p

 

 

p

 

2 p

z.

 

t

 

 

 

 

 

h

 

t

h

t

h

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

Заметим, что от давления в конусе

При z 0 , m

 

 

t

 

0 ,

2

m

(как и в цилиндре).

 

 

t 0 ;

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при z R ,

 

 

p

R

 

20h

10

 

 

 

 

2 pR

 

 

2 p 20h

 

 

 

m

2 p ,

 

 

 

 

20 2 p .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2h

 

2h

 

t

 

 

h

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

R

r

t

t

z m

 

R

 

 

 

 

 

 

10

2 p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

2 p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20 p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее опасная точка у основания конуса

20

2 p,

 

2

 

m

10

2 p,

 

r

0.

1

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

σэкв σ1 σ3 202 p 0 202 p.

Теорема 2: Если на какую либо поверхность действует давление жидкости, то вертикальная составляющая полной силы давления F равна весу жидкости в объеме, ограниченном отсеченной частью поверхности, свободной поверхностью жидкости и цилиндром, вертикальные образующие которого проведены от отсеченной части оболочки до свободной поверхности жидкости

F– удельный вес жидкости, H /

V ,

м3 , V – заштрихованный объем.

Если этот объем заполнен жидкостью, F направлена вниз; если объем заполнен фиктивной жидкостью, F направлена вверх.

H

H

z

m z

z

нормальное

 

 

 

 

 

коническое

 

 

 

 

 

сечение

 

 

 

 

 

Всегда рассматриваем часть оболочки, свободную от опор

цилиндр

 

 

 

 

 

 

F

m

m

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

F

z

H

z

F

m

F

 

 

фиктивная

 

 

 

 

 

жидкость

 

 

 

 

m

V 0,

F 0,

m

0

 

 

 

 

Пример 3. Дано: H , h, , d,

тр

 

тс

 

. Найти

,

, .

 

 

т

m

t

экв

Участок 1

h

z

(

0

 

z

 

F

d

z H

m

)

H 2

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

2

 

 

3

 

 

 

 

F 0,

 

 

 

 

d h

F

 

 

 

H ,

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 dH

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

8

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеем:

 

d

,

 

 

,

 

p

 

3

H

z

 

.

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

t

 

p

 

 

 

p

 

d

 

3

 

H z

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

2h

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При z 0,

 

 

 

 

 

 

3 dH

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

4

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z H ,

 

1

 

dH

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

4

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок 2 (

m

z

h

 

 

 

H z

2d

z

F

d

3

H

2

 

)

H 2

H

Имеем

m 2d

d,

 

m

 

t

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

F

h F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

m

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

p

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

2d

4

dH h

H

2

.

 

z

 

 

 

 

H

 

d

2

 

 

 

 

H

,

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

m t pm t h

При z H ,

 

p

 

d

3

 

t

 

t

 

 

 

H z .

h

 

 

 

 

h 2

 

 

dH

;

z

3

H ,

0 .

 

 

t

2h

 

2

 

t