实验二 外压薄壁容器的稳定性实验.doc

实验二 外压薄壁容器的稳定性实验一、实验目的1．掌握失稳的概念，了解圆筒形壳体失稳后的形状和波数； 2．掌握临界压力的概念，了解长圆筒、短圆筒和刚性圆筒的划分及其临界 压力二、实验内容测量圆筒形容器失稳时的临界压力值，并与不同的理论公式计算值及图算法 计算值进行比较观察外压薄壁容器失稳后的形态和变形的波数，并按比例绘制 试件失稳前后的横断面形状图，用近似公式计算试件变形波数对实验结果进行 分析和讨论三、实验装置过程装备与控制工程专业基本实验综合实验台，详见附录二LcrL'cr四、实验原理 1．圆筒的临界长度计算如式(2-1)和式(2-2)：2－1)2－2)当：L >L时，属于长圆筒；crL'

221图 2-2 外压薄壁容器试件/1 Di'~7 ~7 ~7 ~7 ~7图 2-1 外压薄壁容器的稳定性实验流程图（二） 计算试件参数计算壁厚t、圆弧处内部高度h、中径D、计算长度L3（三） 实验台操作外压薄壁容器的稳定性实验流程图如图 2-1 所示，实验前打开阀门 V05、V07、V09、V10、V12，关闭其他所有阀门四）控制台操作 1．向右扳动控制台面板上的总控开关“14”，启动控制台；2. 顺时针旋转旋钮“8”到底，打开电动调节阀V14，逆时针旋转旋钮“7” 到底；3．向右扳动选择开关“13”，将水泵运行设置成变频运行方式，按下主水泵 启动按钮“10”启动变频器；4．顺时针旋转压力调节旋钮“ 7”使主水泵开始运转，将加压罐内充水至上 封头与接管连接处，按下主水泵关闭按钮“9”关闭主水泵，同时关闭阀门V07, 保持加压罐内水位不变关闭加压罐旁边液位测量装置的两个阀门5．试件装入加压罐内，要注意的是使垫圈要紧贴试件上端翻边处的四周，以 防泄漏，然后对称地拧紧螺母；6．启动工控机，在桌面上打开“基本实验主程序”，点击“实验选择”按钮， 选择“外压薄壁容器的稳定性实验”菜单，点击“进入”按钮，进入“外压薄壁 容器的稳定性实验”画面如图2-3 所示，点击“开始实验”按钮，进入实验画面7.打开阀门V07，按下主水泵启动按钮“ 10”启动主水泵。

8．单击“开始”按钮，单击“记录”按钮， 9．顺时针旋转压力调节旋钮“7”，使主水泵给加压罐缓慢加压，直至试件失 稳为止，实验过程中的压力—时间图见图 2-410．试件时稳后，迅速按下主水泵关闭按钮“9”关闭主水泵将压力调节旋钮“ 7”回零，以免水从加压罐溢出；11 ．取出试件，观察和记录失稳后的波形及特点；12．将理论计算值和实测值填入表格中（见表 2-1 和表 2-2）图 2-3 外压薄壁容器的稳定性实验界面表 2-1 试件尺寸测量表 单位： mm测量次数实际长度L0圆弧处外部高度h1翻边处高度h2外径D2内径D1190.386.282.4091.7291.06290.406.382.3891.5290.98390.386.542.4491.6690.92平均值90.38676.402.406791.633390.9867表 2-2 实验数据表试件参数mm实测PMPa理论计算PMPa波数LDtL/DD/t仪表测目测MisesPamm图算法实测计算90.3991.630.320.99286.350.400.400.420.4066夕卜压薄壁容器稳定性实验班级：学号：姓名：完成试验时间：2010-4-16 16:52:45实验压力0. 0030MPa失稳临界压力0. 398MPaMFa图 2-4理论计算和实验结果试件 序号试件参数mm实测临界压力PMpa理论计算临界压力PMpa波数nLDSL/DD/SMisesP：diTLiri图算法实测计算190. 3991. 630. 320. 99286. 350. 400. 420. 4066图 2-5。