过程装备与控制工程专业 《过程设备设计基础》 实验指导书 陈兵编改 西安石油大学机械工程学院 二00三年六月
过程装备与控制工程专业 《过程设备设计基础》 实验指导书 陈 兵 编改 西安石油大学机械工程学院 二 00 三年六月
目录 实验目的与要求 二学生实验手册 实验一内压薄壁容器的应力测定实验 1239 实验二外压薄壁圆筒形容器失稳实验… 实验三厚壁圆筒爆破及测试实验 实验四高压容器内外壁应力测定
目录 一.实验目的与要求.......................................................................................................1 二.学生实验手册...........................................................................................................2 实验一.内压薄壁容器的应力测定实验.......................................................................3 实验二.外压薄壁圆筒形容器失稳实验.......................................................................9 实验三.厚壁圆筒爆破及测试实验.............................................................................12 实验四.高压容器内外壁应力测定.............................................................................17
实验目的与要求 《过程设备设计基础》课程所属的实验是过程装备与控制工程专业的重要教学环节之 ,它的目的是: 1.巩固,加深理解所学的理论知识 2.培养学生掌握一些最基本的专业实验方法和测量技术,培养和提高观察现象,分析数据 和整理实验结果的能力 3.锻炼和培养成学生“三严”的科学作风即严肃的态度,严格的要求,严密的方法。 为此,要求学生做到 1.实验前做好充分准备,根据实验指导书认真做好预习;明确每次实验的目的与要求;考 虑好实验所需的设备、仪器、工具及其它物品的名称、规格、数量、弄清楚实验的步骤 以及由实验所需要的数据。 2.在实验过程中,必须严格按“操作规程”进行,要求发挥主观能动性,充分利用有限的 时间,精心操作,周密观察,发现问题,深入细致的考虑问题。 实验完备后,认真整理所得的数据,结合实际情况加以分析,写出实验报告并提出自己 的看法和见解
1 一、实验目的与要求 《过程设备设计基础》课程所属的实验是过程装备与控制工程专业的重要教学环节之 一，它的目的是： 1． 巩固，加深理解所学的理论知识； 2． 培养学生掌握一些最基本的专业实验方法和测量技术，培养和提高观察现象，分析数据 和整理实验结果的能力； 3． 锻炼和培养成学生“三严”的科学作风即严肃的态度，严格的要求，严密的方法。 为此，要求学生做到： 1． 实验前做好充分准备，根据实验指导书认真做好预习；明确每次实验的目的与要求；考 虑好实验所需的设备、仪器、工具及其它物品的名称、规格、数量、弄清楚实验的步骤 以及由实验所需要的数据。 2． 在实验过程中，必须严格按“操作规程”进行，要求发挥主观能动性，充分利用有限的 时间，精心操作，周密观察，发现问题，深入细致的考虑问题。 3． 实验完备后，认真整理所得的数据，结合实际情况加以分析，写出实验报告并提出自己 的看法和见解
二、学生实验手册 1.实验前,预习实验指导书,经教师提问检査合格后,方可进行实验 2.实验时,必须使用指定的仪器、设备和工具,不得随便动用本实验无关的其它东西 3.实验时,必须先熟悉机器、设备和操作规程,开动机器及设备,应先经指导教师检查同意, 不懂、不会时严禁操作 4发生不正常的现象或事故,必须立即切断电源(指电器设备),保护现场,报告老师 5.实验完备后,整理各仪器设备,清洁场地
2 二、学生实验手册 1.实验前，预习实验指导书，经教师提问检查合格后，方可进行实验； 2.实验时，必须使用指定的仪器、设备和工具，不得随便动用本实验无关的其它东西； 3.实验时，必须先熟悉机器、设备和操作规程，开动机器及设备，应先经指导教师检查同意， 不懂、不会时严禁操作； 4.发生不正常的现象或事故，必须立即切断电源（指电器设备），保护现场，报告老师； 5.实验完备后，整理各仪器设备，清洁场地
实验一内压薄壁容器的应力测定实验 实验目的: 1.了解薄壁容器在内压作用下,筒体的应力分布情况:;验证薄壁容器筒体应力计算的理论 公式。 2.熟悉和掌握电阻应变片粘贴技术的方法和步骤 3.掌握用应变数据采集测量仪器测量应变的原理和操作方法 二、实验原理 1.理论计算 根据薄壁壳体的无力矩理论可以求得受内压的薄壁容器筒体部分的应力值: 经向应力(轴向应力) ⊥P(D4+) 4 环向应力(周向应力) p(D1+1) 式中:P一容器所受内压力(MPa) D一容器内直径(mm) 【一容器壁厚(mm) 经向应力 Oa-环向应力 2.实验测定: (1)应力测定的基本原理 薄壁容器受内压后,器壁各点均处于两向受力状态,当其变形在弹性范围以内,容 器壁各点的应力应变符合虎克定律,即: E x1-2(6,+E) E 故只要测得容器壁的径向应变和环向应变,即可根据虎克定律求得x和G (2)用电阻应力仪测量应变的原理:
3 实验一内压薄壁容器的应力测定实验 一、实验目的： 1．了解薄壁容器在内压作用下，筒体的应力分布情况；验证薄壁容器筒体应力计算的理论 公式。 2．熟悉和掌握电阻应变片粘贴技术的方法和步骤。 3．掌握用应变数据采集测量仪器测量应变的原理和操作方法。 二、实验原理 1．理论计算 根据薄壁壳体的无力矩理论可以求得受内压的薄壁容器筒体部分的应力值： 经向应力（轴向应力） t p D t i 4 ( ) 环向应力（周向应力） t p D t i 2 ( ) 式中： p —容器所受内压力（MPa） Di －容器内直径（mm） t －容器壁厚（mm） －经向应力 －环向应力 2．实验测定： （1）应力测定的基本原理： 薄壁容器受内压后，器壁各点均处于两向受力状态，当其变形在弹性范围以内，容 器壁各点的应力应变符合虎克定律，即： ( ) 1 x 2 x t E ( ) 1 t 2 t x E 故只要测得容器壁的径向应变和环向应变，即可根据虎克定律求得 x 和 t 。 （2）用电阻应力仪测量应变的原理：