2. Задание
Труба с радиусами r (внутренний) и R (наружный) находится под действием внутреннего Pr и внешнего PR давлений в условиях плоской упругой осесимметричной деформации. Упругие свойства трубы заданы модулем Юнга , коэффициентом Пуассона, температурным коэффициентом линейного расширения. Температурное поле описывается функцией, которая определяется по заданному идентификационному номеруID из табл. 1. Исходные значения заданы в единицах измерения Н, мм, С и приведены в табл. 2.
Определить напряженно-деформированное состояние (,,,,) в точках трубы, местоположение которых задано координатой по закону , где, в трех случаях:
с учетом внутреннего Pr и внешнего PR давлений и без учета влияния температурного поля ;
с учетом влияния при отсутствии Pr, PR;
с учетом влияния и Pr, PR.
По результатам расчета построить эпюры распределения ,,,,по толщине трубы.
Таблица 1
Температурные функции
ID |
Функция |
Описание |
1 |
Линейная | |
2 |
Степенная | |
3 |
Показательная | |
4 |
Дробно-линейная | |
5 |
Полином 2-ой степени | |
6 |
Логарифмическая |
Таблица 2
Исходные данные
|
№варианта | |||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 | |
r |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
R |
75 |
92 |
116 |
133 |
150 |
174 |
75 |
92 |
116 |
133 |
150 |
174 |
|
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
12 |
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
12 |
Pr |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
PR |
72 |
70 |
68 |
66 |
64 |
62 |
60 |
58 |
56 |
54 |
52 |
50 |
ID |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
a |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
-0,8 |
-0,9 |
-1 |
2 |
1,5 |
1 |
-2,5 |
-2 |
-1,5 |
b |
20 |
50 |
40 |
120 |
150 |
180 |
0,6 |
0,65 |
0,7 |
0,75 |
0,8 |
0,85 |
c |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
30 |
40 |
50 |
150 |
140 |
120 |
E1 |
-0,100 |
-0,098 |
-0,096 |
-0,094 |
-0,092 |
-0,090 |
-0,088 |
-0,086 |
-0,084 |
-0,082 |
-0,080 |
-0,078 |
E0 |
220 |
219 |
218 |
217 |
216 |
215 |
214 |
213 |
212 |
211 |
210 |
209 |
1 |
0,0100 |
0,0105 |
0,0110 |
0,0115 |
0,0120 |
0,0125 |
0,0130 |
0,0135 |
0,0140 |
0,0145 |
0,0150 |
0,0155 |
0 |
12,00 |
11,95 |
11,90 |
11,85 |
11,80 |
11,75 |
11,70 |
11,65 |
11,60 |
11,55 |
11,50 |
11,45 |
|
№ варианта | |||||||||||
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 | |
r |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
R |
75 |
92 |
116 |
133 |
150 |
174 |
75 |
92 |
116 |
133 |
150 |
174 |
|
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
12 |
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
12 |
Pr |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
42 |
44 |
46 |
48 |
PR |
48 |
46 |
44 |
42 |
40 |
38 |
36 |
34 |
32 |
30 |
28 |
26 |
ID |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
a |
10 |
25 |
20 |
-25 |
-30 |
-35 |
0,001 |
0,0015 |
-0,002 |
-0,0025 |
-0,003 |
-0,0035 |
b |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
2 |
2,5 |
-1,5 |
-1 |
-0,5 |
-0,2 |
c |
40 |
30 |
20 |
140 |
150 |
160 |
40 |
50 |
140 |
150 |
200 |
220 |
E1 |
-0,076 |
-0,074 |
-0,072 |
-0,070 |
-0,068 |
-0,066 |
-0,064 |
-0,062 |
-0,060 |
-0,058 |
-0,056 |
-0,054 |
E0 |
208 |
207 |
206 |
205 |
204 |
203 |
202 |
201 |
200 |
199 |
198 |
197 |
1 |
0,0160 |
0,0165 |
0,0170 |
0,0175 |
0,0180 |
0,0185 |
0,0190 |
0,0195 |
0,0200 |
0,0205 |
0,0210 |
0,0215 |
0 |
11,40 |
11,35 |
11,30 |
11,25 |
11,20 |
11,15 |
11,10 |
11,05 |
11,00 |
10,95 |
10,90 |
10,85 |
|
№ варианта | |||||||||||
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 | |
r |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
R |
75 |
92 |
116 |
133 |
150 |
174 |
75 |
92 |
116 |
133 |
150 |
174 |
|
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
12 |
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
12 |
Pr |
50 |
52 |
54 |
56 |
58 |
60 |
62 |
64 |
66 |
68 |
70 |
72 |
PR |
24 |
22 |
20 |
18 |
16 |
14 |
12 |
10 |
8 |
6 |
4 |
2 |
ID |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
a |
0,001 |
0,002 |
-0,0015 |
-0,002 |
-0,0025 |
-0,003 |
120 |
100 |
-95 |
-90 |
-85 |
-80 |
b |
0,1 |
0,05 |
-0,15 |
-0,2 |
-0,25 |
-0,3 |
-400 |
-380 |
500 |
480 |
470 |
450 |
c |
20 |
30 |
100 |
90 |
120 |
140 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
E1 |
-0,052 |
-0,050 |
-0,048 |
-0,046 |
-0,044 |
-0,042 |
-0,040 |
-0,038 |
-0,036 |
-0,034 |
-0,032 |
-0,030 |
E0 |
196 |
195 |
194 |
193 |
192 |
191 |
190 |
189 |
188 |
187 |
186 |
185 |
1 |
0,0220 |
0,0225 |
0,0230 |
0,0235 |
0,0240 |
0,0245 |
0,0250 |
0,0255 |
0,0260 |
0,0265 |
0,0270 |
0,0275 |
0 |
10,80 |
10,75 |
10,70 |
10,65 |
10,60 |
10,55 |
10,50 |
10,45 |
10,40 |
10,35 |
10,30 |
10,25 |