理论教育 叠加应力的相当应力函数性质探究

叠加应力的相当应力函数性质探究

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:定义2 若函数σeq在区间内有最小点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的绝对最优解不存在,但存在且有唯一的满意解。

叠加应力的相当应力函数性质探究

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/Epa-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

978-7-111-29617-1-Chapter10-37.jpg

易求得函数σeq(rc,rc)的最小点rc=rc*,即

978-7-111-29617-1-Chapter10-38.jpg对于由978-7-111-29617-1-Chapter10-39.jpg978-7-111-29617-1-Chapter10-40.jpg所确定的应力分布可证明有下列的性质:

3)对在978-7-111-29617-1-Chapter10-41.jpg内任一给定的rc,则有

①若ri≤r≤rc,则978-7-111-29617-1-Chapter10-42.jpg;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978-7-111-29617-1-Chapter10-43.jpg<rc≤r0内任一给定的rc,则有

①若978-7-111-29617-1-Chapter10-44.jpg,则σeq1(r,rc)<σeq1(r,978-7-111-29617-1-Chapter10-45.jpg);②若rc*<r≤rc,则曲线978-7-111-29617-1-Chapter10-46.jpg(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。

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图10-3 工作压力下的合成应力和相当应力(www.daowen.com)

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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,978-7-111-29617-1-Chapter10-49.jpg=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=978-7-111-29617-1-Chapter10-50.jpg,使σeq(r,rc*)978-7-111-29617-1-Chapter10-51.jpg(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σeqrcrc)在区间(rir0)内有最小点rc=rc*存在,即

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成立,则称978-7-111-29617-1-Chapter10-53.jpg为叠加应力的相当应力函数σeqX)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σeqX)的绝对最优解不存在,但存在且有唯一的满意解。

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