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玻璃钢管箱,扁球形容器
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恒德环保科技

时间 : 2022-04-02 19:54 浏览量 : 94

玻璃钢管箱,扁球形容器

从上节的分析可知,球形容器的纤维用量主要是由纬向张力控制,而经向张力则富余较多。能不能设想一种容器形式,使它的纬向张力等于零;或者壳体上的经向张力等于缠U==f(x)绕纤维的经向分力,而纬向张力等于纬向分力。前一种形式称为零周向应力回转曲面,后者称为等张力回转曲面。

取回转曲面的主曲线方程式为y=f(x)(6·5-1)如图6-9所示,曲面上任图6-9曲面张力分析一点A的薄膜张力N:及N:满足下列方程式224

解这个积分时可以化为椭圆积分求解,此处从略。对于具体制造一个压力容器而言,不一定要定出非常准确的曲线形式,只要能足够准确的放出样来。因此可以利用数值积分,写成差分形式

求出曲线的坐标见表6-2。

这种曲线形式在国内用得比较普遍。

经向张力N1随着曲率半径P2的增大而增大,由(6·5-3)及(6·5-5)和(6·5-7)得到DE_-DPs-DR. RN1= —2sing 2从此式中可见N随着x的减小而增大,同时纤维的缠绕密度也随着x的减小而增加,纤维的抗力T1=nf=n·R f式中n为x点的纤维密度,n为赤道处的纤维密度,f为纤维张力。比较V:及T两式,可见容器上的强度储备是相同的。但是在容器上总是有气口的,不可能把纤维放在经线上,它总是与经线成一个交角,这种容器形式同样不能满足等强度的要求。在计算缠绕层数时,和球形容器一样,把零周向应力壳体当作两极开孔的薄壳,先求出它的经纬向薄膜张力依次为:经向薄膜张力N1=hRこ(1-x6(6·5-10)纬向薄膜张力N2=Rxxa纬向张力下降得相当迅速。采用和球形容器中相同条件的数据作为一个例子,与球形容器作一对比。

先按(6·5-10)求出扁球壳体上的薄膜张力Ⅳ:、Ⅳ:列于表6-3的左边两项中,在x=2.75厘米处有最大的纬向薄膜张力Ⅳ=21800公斤/厘米,在x=10厘米处的经向薄膜张力Ⅳ1=2780公斤/厘米。满足x=2.75厘米处纬向薄膜张力所需的赤道纤维量n。

为赤道上的缠绕层应取双数,取用12层,按(6-3)式计算缠绕纤维在扁球壳体上的抗力T、T:也列于表6-3中,与薄膜张力对比,可见经向强度是足够的,但纬向强度仍嫌不足,但已不像圆球壳那样激剧。如果再在包络圈半径x。=3.40厘米处缠绕4个赤道层,总的纬向抗力已基本够了,相差已很少,表中只列出纬向抗力(因经向抗力已足够),如以包络圈x。=4.65厘米再缠两个赤道层,则扁球面上的纬向抗力已有富余。

实际上,由于缠绕以后,扁球面上的壁厚是变厚度的,其中面曲率随之发生变化,使它接近于等张力回转曲面。有时为简化工,并不退绕包络圈,而是适当增加第一包络圈的缠绕层。当它与圆筒段组合成圆简形容器时,一般增加25~40%的纵向缠绕纤维量,即以第一包络圈缠绕16~18层。


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