把设计压力(即工作压力)下引起的筒壁应力与残余应力叠加求得其相当应力,在(Et/E)pa-pi>0的条件下,可以证明其具有下列性质:
1)对任一给定的rc、σeq(X)为变量的函数,则σeq1(X)是单调增凹函数,σwq2(X)为单调减凸函数,X=(r,rc),图形如图10-3所示。
2)当r=rc时,有σeq1(X)=σeq2(X),把r=rc代入式(10-55)和式(10-56),则有
易求得函数σeq(rc,rc)的最小点rc=rc*,即
对于由和所确定的应力分布可证明有下列的性质:
3)对在内任一给定的rc,则有
①若ri≤r≤rc,则;②若rc≤r≤Fc*,则曲线σeq2(r,rc)与曲线σeq1(r,rc*)有交点;③若rc*<r<r0,则σeq2(r,rc)<σeq2:(r,rc*)。
4)对在<rc≤r0内任一给定的rc,则有
①若,则σeq1(r,rc)<σeq1(r,);②若rc*<r≤rc,则曲线(r,rc)与曲线σeq2(r,rc*)有交点;③若rc<r≤r0,则σeq2(r,rc)>σeq2(r,rc*)。性质1)~4)的图形如图10-3和图10-4所示。
图10-3 工作压力下的合成应力和相当应力(www.daowen.com)
图10-4 弹一塑界面半径rc取不同值时叠加应力的相当应力函数σeq(r,rc)
l—r<rc* 2—rc=rc* 3—rc>rc*rc=152.5mm,r0=254mm,=203mm
关于叠加应力的相当应力函数给m下面两个定义:
定义1 若存在rc=,使σeq(r,rc*)(r,rc)成立,其中ri≤r≤ra,则称rc=rc*为叠加应力的相当应力函数σeq(X)的绝对最优解。
定义2 若函数σeq(rc,rc)在区间(ri,r0)内有最小点rc=rc*存在,即
成立,则称为叠加应力的相当应力函数σeq(X)的满意解。
由上述性质1)~4)可证明如下定理:
定理 叠加应力的相当应力函数σeq(X)的绝对最优解不存在,但存在且有唯一的满意解。
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