过程设备设计 2.2回转薄壳应力分析 2.2回转薄壳应力分析 本章重点 教学重点： (1)回转薄壳的无力矩理论： (2)微元平衡方程、区域平衡方程； (3)回转薄壳的不连续分析。 教学难点： (1)储存液体的圆球壳； (2)圆柱壳受边缘力和边缘力矩作用的弯曲解。 2/74
2.2 回转薄壳应力分析 过程设备设计 2.2 回转薄壳应力分析 教学重点： （1）回转薄壳的无力矩理论 ）回转薄壳的无力矩理论； （2）微元平衡方程 ）微元平衡方程、区域平衡方程 、区域平衡方程； 本章重点 2 / 74 （3）回转薄壳的不连续分析 ）回转薄壳的不连续分析。 教学难点： （1）储存液体的圆球壳 ）储存液体的圆球壳； （2）圆柱壳受边缘力和边缘力矩作用的弯曲解 ）圆柱壳受边缘力和边缘力矩作用的弯曲解
过程设备设计 2.2回转薄壳应力分析 2.2回转薄壳应力分析 2.2.1薄壁圆筒的应力 2.2.2回转薄壳的无力矩理论 2.2.3无力矩理论的基本方程 2.2.4无力矩理论的应用 2.2.5回转薄壳的不连续分析 3/74
2.2 回转薄壳应力分析 过程设备设计 2.2 回转薄壳应力分析 2.2.1 薄壁圆筒的应力 2.2.2 回转薄壳的无力矩理论 2.2.3 无力矩理论的基本方程 2.2.4 3 / 74 2.2.4 无力矩理论的应用 2.2.5 回转薄壳的不连续分析
过程设备设计 2.2回转薄壳应力分析 2.2回转薄壳应力分析 概念 壳体 以两个曲面为界，且曲面之间的距离远比其它方向 尺寸小得多的构件。 壳体中面 与壳体两个曲面等距离的点所组成的曲面。 薄壳 壳体厚度t与其中面曲率半径R的比值(t/R)max≤1/I0。 外直径与内直径的比值 薄壁圆柱壳或薄壁圆筒 (D,/D)max≤1.1-1.2 厚壁圆柱壳或厚壁圆筒 外直径与内直径的比值 (D,/D)max>1.1-1.2 4/74
2.2 回转薄壳应力分析 过程设备设计 2.2 回转薄壳应力分析 概念 壳体 以两个曲面为界，且曲面之间的距离远比其它方向 ，且曲面之间的距离远比其它方向 尺寸小得多的构件。 壳体中面 与壳体两个曲面等距离的点所组成的曲面。 4 / 74 薄壳 壳体厚度t与其中面曲率半径R的比值（t/R）max≤1/10。 外直径与内直径的比值 (Do/Di)max≤1.1-1.2 薄壁圆柱壳或薄壁圆筒 厚壁圆柱壳或厚壁圆筒 外直径与内直径的比值 (Do/Di)max＞ 1.1-1.2
过程设备设计 2.2回转薄壳应力分析 2.2回转薄壳应力分析 分析思路 特殊壳体（薄壁圆筒） 般壳体（任意回转薄壳） 特殊壳体（球壳、椭球壳、锥壳） 5/74
2.2 回转薄壳应力分析 过程设备设计 2.2 回转薄壳应力分析 分析思路 特殊壳体（薄壁圆筒） 一般壳体（任意回转薄壳） 5 / 74 一般壳体（任意回转薄壳） 特殊壳体（球壳、椭球壳、锥壳）
过程设备设计 2.2.1薄壁圆筒的应力 2.2回转薄壳应力分析 基本假设 壳体材料连续、均匀、各向同性： 受载后的变形是弹性小变形： 典型的 薄壁圆筒 壳壁各层纤维在变形后互不挤压。 B 图2-1薄壁圆筒在内压作用下的应力 6/74
2.2 回转薄壳应力分析 过程设备设计 2.2.1 薄壁圆筒的应力 基本假设 壳体材料连续、均匀、各向同性； 受载后的变形是弹性小变形； 壳壁各层纤维在变形后互不挤压。 典型的 薄壁圆筒 6 / 74 图2-1 薄壁圆筒在内压作用下的应力