放入式電子測壓器用于測試火炮發(fā)射時膛壓曲線,由于工作在高溫高壓環(huán)境,必須用高強度殼體對測壓器電路模塊進行可靠保護。測壓器受許多因素的影響,希望體積可能的小,測壓器保護罩的尺寸和體積也應(yīng)盡可能的小,受測壓器的影響,保護罩的形態(tài)袋是一個厚壁圓筒。為了減小測壓器保護罩體積,就要盡可能減小壁厚,因此,就要選擇合適強度理論對其進行強度有限元分析,求出彈塑性極限荷載。
目前,對于大量的工程結(jié)構(gòu),采用Tresca Mices等準(zhǔn)則進行彈塑性極限分析,將產(chǎn)生較大的誤差。由于沒有考慮中間主應(yīng)力的影響,與試驗結(jié)果有差距,它只適用于剪切強度極限幾與拉伸強度極限和壓縮強度極限的關(guān)系。雙剪強度理論雖然考慮影響,但它也只能適用于材料。Mices準(zhǔn)則雖然考慮了中間主應(yīng)力,并且也得到廣泛應(yīng)用,但20世紀(jì)60年代以來的大量實驗發(fā)現(xiàn),Mices準(zhǔn)則應(yīng)用到巖石力學(xué)、土力學(xué)會產(chǎn)生很大的誤差,Mises屈服準(zhǔn)則也只能適用于拉壓強度相同的某些金屬類材料。
近年來,國內(nèi)外學(xué)者開始考慮拉壓強度不相等對極限荷載的影響,采用不同準(zhǔn)則進行某些問題的極限荷載分析,得出了一些較好的結(jié)論。為了尋求適用于更廣泛的各種材料的極限荷載分析,本文采用俞茂宏統(tǒng)一強度理論對受外壓的厚壁圓筒進行彈塑性極限分析,求得了統(tǒng)一極限解。它考慮拉壓強度不相同以及影響,可以更好地適用于各種材料的結(jié)構(gòu)極限荷載分析,對于解決該類結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計和減輕重量都有重要意義。
本文采用俞茂宏統(tǒng)一強度理論對測壓器保護罩(厚壁圓筒受外壓作用)進行了塑性極限荷載分析,得出了統(tǒng)一解的計算公式。在該式中,可得出極限解。取結(jié)果為雙剪強度理論的極限解,當(dāng)QT趨近1時,結(jié)果為Tresca解。對于不同的材料,取定T用式計算出b值代入式,即可求出相應(yīng)的極限荷載。采用俞茂宏統(tǒng)一強度理論,可以充分發(fā)揮材料的強度潛力,減小厚壁筒的壁厚,大大節(jié)約材料,并減輕結(jié)構(gòu)重量。
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