理论教育 均布压力下的节流阀片应力数学模型解析

均布压力下的节流阀片应力数学模型解析

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:物理意义分别为单位厚度阀片,在单位压力的作用下,阀片在位置半径r的上、下表面处的径向和周向应力的大小,单位为m2或mm2。节流阀片主要受径向和周向应力作用,因此,在对节流阀片强度进行校核时,应按照第四强度理论,根据复合应力对强度进行校核。图4-5 阀片应力系数随半径r变化曲线

均布压力下的节流阀片应力数学模型解析

减振器圆环形节流阀片所受的内力主要是径向弯矩Mr和周向弯矩Mθ,根据第3章中式(3-25)的前两式,节流阀片所受内力MrMθ可分别表示为

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将阀片在均布压力下的变形量解析计算式(4-5)代入式(4-6)和式(4-7),可得

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由第3章3.3节的分析,可知阀片在半径r位置上、下表面(zh/2,z为阀片轴向位置坐标)处的应力最大。由式(3-19)及式(3-20)的前两式用柱坐标表示,可得阀片上、下表面上的径向应力和周向应力分别为

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将式(4-8)和式(4-9)分别代入式(4-10)和式(4-11),可得

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978-7-111-37229-5-Chapter04-22.jpg978-7-111-37229-5-Chapter04-23.jpg,则式(4-12)和式(4-13)可表示为(www.daowen.com)

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式中,GσrGσθ即所定义的阀片应力“长城”系数,Gσr为阀片径向应力系数,Gσθ为周向应力系数。物理意义分别为单位厚度阀片,在单位压力的作用下,阀片在位置半径r的上、下表面处的径向和周向应力的大小,单位为m2或mm2

节流阀片主要受径向和周向应力作用,因此,在对节流阀片强度进行校核时,应按照第四强度理论,根据复合应力对强度进行校核。根据第四强度理论,阀片所受的复合应力为

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将式(4-14)和式(4-15)代入式(4-16),可得

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式中,GσCom为阀片复合应力“长城”系数,978-7-111-37229-5-Chapter04-28.jpg

阀片应力“长城”系数随半径变化曲线,如图4-5所示。

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图4-5 阀片应力系数随半径r变化曲线

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