内压薄壁容器应力实验报告
内压容器应力测定实验报告
内压容器应力测定实验报告实验报告：内压容器应力测定一、引言内压容器是一种常见的工业设备，用于承载高压气体或流体。
在容器的设计和制造过程中，准确测定容器的应力分布对于保证容器的安全运行至关重要。
本实验旨在通过测定内压容器的应力分布，探究不同条件下容器的应力特点，并对容器的强度进行评估。
二、实验原理内压容器的应力分布是由容器内部气体或流体的压力引起的，主要分为切应力和法向应力。
切应力是垂直于截面的内部应力，而法向应力是垂直于切应力的应力。
通过测定容器表面的应变情况，可以得到容器内部的应力分布情况。
实验中使用应变测量仪对内压容器进行应力测定。
应变测量仪是一种能够测量物体表面应变的仪器，通常采用电阻应变片的形式。
当容器受到内部压力作用时，容器表面会发生应变，应变测量仪可以将应变转化为对应的电信号。
通过测量不同位置的应变情况，可以得到容器表面的应力分布情况。
三、实验步骤1.实验准备：根据实验需求，选择相应的内压容器和应变测量仪，并进行校准。
2.搭建实验装置：将应变测量仪粘贴在容器表面，并将其与数据采集系统连接。
3.实验测量：在容器内部增加相应的压力，通常每次增加一定的压力并稳定一段时间后进行测量。
4.数据处理：将实验测量得到的电信号转化为应变数据，并进一步转化为应力数据。
根据容器的几何形状和材料力学特性，计算得到应力分布。
5.结果分析：分析不同条件下容器的应力分布情况，并进行比较和评估。
四、实验结果与讨论根据实验测量结果，得到了不同条件下内压容器的应力分布情况。
可以观察到容器表面应力分布不均匀，集中区域应力较大。
这是由于容器的几何形状和内部压力导致的。
通过进一步计算和分析，可以得到容器的最大应力和应力集中的位置。
在实验中，我们可以改变容器的几何形状、材料特性以及内部压力等条件，以探究这些因素对容器应力分布的影响。
实验结果可以指导容器的设计和制造，提高容器的强度和安全性。
然而，实验中存在一些误差和不确定性。
实验二 内压薄壁容器应力测试实验
（a）电阻应变片：根据各容器受压力作用时的理论应力分析选定各测点的位 置，粘贴与各部位（具体见容器布片图），并有引处线接口，可与仪器项连接。
（b）YJ-22 型静态应变测量处理仪、YZ-22 转换箱；YJ-16 静态电阻应变仪、KH-17 切换 控制器、P20R-17 型预调平衡箱；YJ-25 型静态电阻应变仪、P20R-25 型预调平衡箱。
后，停止油泵运转。关闭进油阀 7，开启回油阀 8，关闭放空阀 6，容器内无压 力时再关闭回油阀 8。
6、将电阻应变仪的灵敏系数旋钮置于应变片的 K 值上。然后将各测点的应变 片依次来自入电阻应变仪进行预调平衡工作。
7、打开进油阀 7，启动油泵加压至所要求的值，关闭进油阀 7，停泵 8、待压力稳定后，用应变仪测定该压力下各测点的应变值。注意：径向和环 向的测点位置与读数对应。 9、重复 7、8 两操作过程，测定各压力下的应变值。 10、打开回油阀 8，使容器卸压。 11、仪器各旋钮回零，关闭电源，拆除专用连接线，整理现场。
对于应变，在材料力学实验中已知道，通过测量应变片电阻 R 的电阻变化率 ΔR 来确定的，其关系为：
(1)
式中 K 为应变片的灵敏系数，应变 ε 为无量纲，测试时应注意应变仪上正 确读数。
电阻片的电阻变化率通过应变仪直接变为应变的读数。又根据弹性理论的虎 克定理可知：
(2)
(3)
或
(4)
(5) 式中 E 弹性模量，本实验低碳钢取 E=1.96*103MPa,泊桑比 μ=0.3。 因此，通过“应变电测法”测得容器中某结果部位的应变后，根据以上应力 和应变的关系，就可确定这些部位的应力。 三、实验要求 1、了解各种典型封头容器应变测量时的布片原则和测量方法； 2、测量容器壳体上各测点在内压 0.4，0.6，0.8MPa 作用时的应变值； 3、根据实测的应变值求取测点处的应力值； 4、作容器筒体和封头实测的应力分布曲线。 四、实验仪器及装置 1、各薄壁容器的技术参数如下： 锥行封头容器：D内=400mm；S=4mm;α=60° 平板封头容器：D内=400mm; S=21mm 球形封头容器：D内=400mm;R内=200；S=4mm 椭圆封头容器：D内=400mm;S=4mm;D内/2Hi=2.0 各容器的筒体尺寸为：D内=400mm;S=4mm 2、实验装置如图 1-1 所示。 3、应变电测系统有传感元件（电阻应变片）和测量仪器二部分组成。
设备实验
实验四 内压薄壁容器应力测定实验一、 实验目的1、 了解电阻应变片测量压力容器应力的基本原理与测试技术；2、 测定内压薄壁容器筒体及各种封头上的应力大小；3、 比较实测应力与理论计算应力，分析它们产生差异的原因。
二、 实验设备和仪器1、 HJSO2型内压容器应力测试实验台如图1，装置测试压力为0～15kgf / cm 2 ；图 1 应力测试实验台1、电源信号灯2、电机开关按钮3、容器（5）进出口节流阀4、左压力表5、球形、椭圆形容器6、油泵压力表7、锥形与平盖容器8、右压力表9、容器（7）进出口节流阀 10溢流阀 11、电源控制箱 12、电机油泵油箱装置主要参数如图2、3，筒体及封头使用材料： Q235钢封头形式：锥形封头、平盖、半球封头、标准椭圆封头 材料弹性模量： E ＝2.06×105Mpa 泊松比：μ＝0.3 锥形封头的锥顶角：2α＝60°±1°图 3图 22、YJ－33型静态电阻应变仪和YZ－22型转换箱YJ－33型静态电阻应变仪使用前开机预热30分钟，对“灵敏系数”、“通道选择”、“检测通道”、“通讯方式”等参数进行设定，然后进行仪器的“标定”。
YZ－22型转换箱的面板见图2。
“序号拨盘开关（1）”可将序号在00～99之间任意设定，每台转换箱都有两个该开关，无论使用单台或是多台转换箱，序号都不得重复。
本实验的应变片采用半桥接线，所以将“全桥、半桥选择开关（2）”拨至半桥。
应变片与转化箱连接方式见图3。
图 2 YZ－22转换箱面板1、序号拨盘开关2、全桥、半桥选择开关3、测定点指示器4、接线柱5、接线柱6、接地7、控制讯号连接插座8、桥压讯号输出插座图 3 半桥单片（公共补偿）应变仪与转换箱的连接方式见图4图 4 应变仪与转换箱连接示意图3、 其它实验用具应变片、502快干胶、电烙铁、活性锡丝、松香、万用表、螺丝刀、绝缘胶布、丙酮、脱脂棉、镊子、玻璃纸、钢尺、蜡烛、剪刀、纱布。
内压薄壁容器的应力测定
内压薄壁容器的应力测定一、实验目的1.了解电阻应变片的结构，作用及工作原理。
2.初步掌握常温下电阻应变片的粘帖技术，并对被测容器做好粘帖应变片、接线、防潮、检查等准备工作。
3.测定薄壁容器在内压作用时，圆筒及封头上的应力分布。
4.比较实测应力和理论计算应力，分析它们产生误差的原因。
5.掌握“应变电测法”测定容器应力的基本原理和测试技术。
二、实验原理由中低压容器设计的薄壳理论可知，薄壳回转容器在受压时，在离开与封头连接处的器壁厚度上将产生径向的和环向（切向）主薄膜应力σφ,σθ 及其相应的主薄膜应变εφ ,εθ,当它们超过材料的曲服强度时，就导至容器破坏或大面积屈服。
一方面，圆筒与封头连接的边缘地区，由于几何形状的不连续而成的附加弯曲应力，此应力与薄膜应力叠加会产生比薄膜应力高很多的综合应力 , 这种应力具有局部性，一离开边缘就快速衰减。
边缘应力对疲劳失效和脆性破坏有重大影响，其大小与容器的形式，制造质量及操作条件有关，而工程实际中，不少结构和零部件，由于形状比较复杂，理论上作应力分析相当困难，这时就要采用实测应力分析法，此外在一些重要的结构中，在进行理论分析的同时，还需要进行模型后实际结构的应力测量，以验正理论分析的可靠性和计算的精确度，因此实验应力分析在压力容器的应力分析与强度设计中占有重要的地位。
实测应力的方法很多，但目前应用的主要有两种，即光弹法和电测法，其中电测法应用的最多。
我们这个实验就是用电测法测容器中的应力。
一般容器器壁中的应力不能直接观察到，但变形无论多麽微小，总是可以测量的，由于变形和内力有一定的关系，只要知道这钟关系，就可以通过测量变形来达到测量应力的目的，由于薄膜容器的应力是两向应力，所以测出径向应变和环向应变，就可以根据广义虎克定律求相应应力：2 2σφ =E（εφ+μεθ）/（1－μ）（ a）σθ =E（εθ+μεφ）/（1－μ）（b）6式中： E—材料的弹性模量，碳钢为 0.21 × 10 Mpaεφ—实测的径向应变值，1×106Mpaεθ—实测的环向应变值，1×106Mpaσφ —径向应力σθ —环向应力图 1-1 惠斯顿电桥那么应变是怎样测得的呢？下面来介绍如何用电阻应变仪来进行应变测量。
薄壁容器应力测定实验共17页文档
实验四 薄壁容器应力测定实验
• 一．实验目的 • 1、测定椭圆封头在内压作用下的应力分
布规律。
• 2、学习电阻应变仪的使用方法。
二．基本原理
• 1. 由于组成压力容器的二个部分(即椭圆封头、
圆筒体)的曲率不同，在它们的连接处曲率发生突 变，于是在受压后，在连接处生产边缘力系—— 边缘力矩和边缘剪力。这就使得在一定距离内的 圆筒体和椭圆封头中的应力分布比较复杂。某些 点出现了较高的局部应力。
敏系数K相对应；
• 5．设定通道选择，与转换箱通道相对应； • 6．选择调零，检验各点初值是否为零；
• （二）实验台阀门操作
• 打开F1、F2、F3、F4、F8、F9、F10，
关闭F5、F6、F7；
• （三）控制台操作： • 1、向右扳动控制台面板上的总控开关11-14，启动控
制台；
• 2、操作台面板11-3开关置于手动位置，顺时针旋转11-
8、开启工控机，在桌面上打开“基本实验主程序”，点击
“实验选择”按钮， 选择“薄壁容器应力测定实验”菜单，点击
“进入”按钮，进入“薄壁容器应力测定实验”画面；
•
9、点击“参数设置”按钮， 可以对参数重新设置（重复以前
实验可不作此项操作）。
•
10、点击“联机测量”按钮， 进入测量窗口；
a、点击“联机”按钮，再按应变仪“联机测量”键；系统开始与 应变仪通讯，
R1 Kl K
R1
Lபைடு நூலகம்
三．实验装置：
实验装置如图4-1，容器材料为304，封头内 径mm，mm。
• 应变片的布置方案是根据封头的应力分布特
点来决定的。封头在轴对称载荷作用下可以认为 是处于二向应力状态，而且在同一平行圆上各点 受力情况是一样的。所以只需要在同一平行圆的 某一点沿着环向和经向各贴一个应变片即可。经 向应变片的中点线和环向应变片的轴线必须位于 欲测之所在的平行圆上。本实验拟布置12对应变 片见图四。各点离锥顶距离见表4-1。
实验一 薄壁容器内压应力测定实验
实验一 薄壁容器内压应力测定实验一.实验目的1. 测定薄壁容器承受内压作用时，筒体及封头上的应力分布。
2. 比较实测应力与理论计算应力，分析它们产生差异的原因。
3. 了解“应变电测法”测定容器应力的基本原理和掌握实验操作技能。
二.实验原理由中低容器设计的薄壳理论分析可知，薄壁回转容器在承受内压作用时，圆筒壁上任一点将产生两个方向的应力，经向应力σm 和环向应力σθ。
在实际工程中，不少结构由于形状与受力较复杂，进行理论分析时，困难较大；或是对于一些重要结构在进行理论分析的同时，还需对模型或实际结构进行应力测定，以验证理论分析的可靠性和设计的精确性；所以，实验应力分析在压力容器的应力分析和强度设计中有十分重要的作用。
现在实验应力分析方法已有十几种，而应用较广泛的有电测法和光弹法，其中前者在压力容器应力分析中广泛采用。
可用于测量实物与模型的表面应变，具有很高的灵敏度和精度；由于它在测量时输出的是电信号，因此易于实现测量数字化和自动化，并可进行无线电遥测；既可用于静态应力测量，也可用于动态应力测量，而且高温、高压、高速旋转等特殊条件下可进行测量。
电测法是通过测定受压容器在指定部位的应变状态，然后根椐弹性理论的虎克定律可得：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫-=-=E E E Em mm σμσεσμσεθθθ (1)⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-=+-=)(1)(122m m m E E μεεμσμεεμσθθθ (2) 通过“应变电测法”测定容器中某结构部位的应变，然后根椐以上应力和应变的关系，就可确定这些部位的应力。
而应变m ε、θε的测量是通过粘贴在结构上的电阻应变片来实现的；电阻应变片与结构一起发生变形，并把变形转变成电阻的变化，再通过电阻应变仪直接可测得应变值m ε、θε，然后根椐< 2 >式可算出容器上测量位置的应力值，利用电阻应仪和预调平衡箱可同时测出容器上多个部位的应力，从而可以了解容器受压时的应力分布情况。
内压容器应力测定实验报告
内压容器应力测定实验报告内压容器应力测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过内压容器应力测定实验，了解内压容器应力分布的特点，验证应力与压力之间的关系，为内压容器设计和安全评估提供依据。
二、实验原理内压容器应力分布规律是材料力学的重要研究对象之一。
在承受内压作用下，容器内部和外部将产生应力。
根据弹性力学基本方程，应力与压力之间的关系可以用以下公式表示：σ = P/A其中，σ为应力，P为压力，A为受力面积。
对于圆柱形内压容器，应力分布可简化为二维问题，通过在容器截面上引入应力函数，可以得到容器截面上的应力分布情况。
三、实验步骤1.准备实验器材：内压容器、压力传感器、数据采集器、支撑装置等。
2.将压力传感器安装在内压容器外部，并与数据采集器连接。
3.将内压容器放置在支撑装置上，保持容器直立稳定。
4.开启压力泵，向内压容器内部注入压力，同时记录数据采集器显示的应力值。
5.在不同压力下重复步骤4，记录多组数据。
6.对实验数据进行整理和分析。
四、实验结果及分析1.实验数据记录表（略）2.应力分布图（略）3.数据分析：通过对实验数据进行分析，我们可以得到内压容器应力分布规律以及应力与压力之间的关系。
实验结果表明，在内压作用下，容器的应力分布呈现出以容器壁为中心的环形分布特点。
在容器截面上，应力值从中心向边缘逐渐增大，且在容器边缘处达到最大值。
此外，实验结果还验证了应力与压力之间呈线性关系的结论。
五、结论通过本次内压容器应力测定实验，我们得到了内压容器应力分布的规律以及应力与压力之间的关系。
实验结果表明，在内压作用下，容器的应力分布呈现出以容器壁为中心的环形分布特点，且应力值从中心向边缘逐渐增大，在容器边缘处达到最大值。
此外，实验结果验证了应力与压力之间呈线性关系的结论。
这些结果为内压容器的设计和安全评估提供了重要依据。
在未来的研究中，我们可以通过改变内压容器的形状、尺寸、材料等参数，进一步探究应力分布的特点及其与压力之间的关系。
内压容器应力测定实验报告
实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验4 内压容器应力测定实验（平盖封头）一、实验目的1、掌握对各种压力容器的应力分析研究，要求做到：1) 正确合理的选择测点位置。
2）测点处布片方案的合理拟定。
3）测试对象加载的步骤等。
2、学会使用计算机和数据采集仪对测点应变进行自动数据采集。
3、初步学会测量数据的处理和测量结果的误差分析。
二、实验仪器及设备1、实验对象：实验对象为六组带不同封头的内压容器，参数如下：标准椭圆封头：Di=300mm，S=4mm标准碟形封头：Di=300mm，S=4mm600锥型封头：Di=300mm ，S=4mm，半顶角300900锥型封头：Di=300mm ，S=4mm，半顶角450半球型封头：Di=300mm，S=4mm平盖型封头：S=25mm容器圆柱形筒体：Di=300mm ，S=4mm容器材料304不锈钢（相当于0Cr18Ni9），μ=0.3 E=1.96×105kg/cm2，最大实验压力2.5Mp2、静态数字应变仪（SDY—2002型3台，预调平衡箱3台）、应变数据采集仪（1台）及计算机（1台），3、实验装置（图1）三、实验原理1 准备工作1）测点选择由容器受内压作用时应力分布状况分析，知各个封头曲率比较大的部位，以及封头和筒体连接的部位，应力变化较大。
故上述两区间相应地增加测点数量（具体分布尺寸见现场实验装置）。
实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：电 动 油 泵压 力 表压 力 表加 压 阀卸 压 阀实 验 容 器排 气工 作 片补 偿 块静 态数 字应 变仪应 变数 据采 集仪计算机图1 实验装置示意图2）布片方案实验对象为内压薄壁容器，筒壁应力状态可简化为二向平面应力状态，且主应力方向为相互垂直的经向和环向。
因此在测点布片时应沿两向主应力方向垂直粘贴应变片。
3）加载步骤从0开始加载至2.5Mpa测一次各点应变，再卸载至1.6Mpa测一次各点应变，最后卸载回零，即0—2.5Mpa—1.6Mpa—0。
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内压薄壁容器应力实验报告
本报告旨在介绍内压薄壁应力实验的目的、背景以及其意义和重要性。
内压薄壁是一种常见的工程结构，广泛应用于各行各业。
在使用过程中，受到内部介质的压力作用，会产生一定的应力分布。
了解和研究内部应力状态对于设计和使用具有重要意义。
该实验旨在通过在内压薄壁上施加不同的压力载荷，测量和分析的应力分布情况。
通过实验结果，我们可以了解在不同压力下的应力状态，从而更好地理解的强度和稳定性。
本实验的意义和重要性有以下几点：
设计优化：通过了解在不同压力下的应力分布情况，可以更准确地确定的材料和结构设计。
这有助于提高的强度和性能，减少可能的失效风险。
安全性评估：了解的应力分布情况可以帮助评估的安全性能。
在某些特殊工况下，例如高压或长期使用等，内部应力可能超过材料的强度极限，从而导致破裂或泄漏。
通过实验研究，可以提供重要的数据和参考，帮助工程师评估的安全性。
质量控制：实验结果可以用于质量控制和验证的生产工艺。
通过测量内部应力，可以判断的加工和装配工艺是否符合设计要求，从而确保的质量和性能。
因此，通过内压薄壁应力实验的研究和分析，可以进一步提高的设计和使用效能，提升的安全性能，并且对于相关工程领域的发展也具有重要的指导意义。
内压薄壁
压力测试仪器
其他相关实验材料和设备（如果有）
本节详细描述进行内压薄壁应力实验的步骤和操作方法。
实验器材和材料准备：
准备一台内压实验机和薄壁样品。
确保实验机的压力计和温度计正常工作。
样品准备：
安装样品在内压实验机中，确保样品固定且没有松动。
检查样品是否有任何损坏或异物。
实验参数设置：
设置实验机的内部压力和温度，需要提前根据实验目的进行设定。
确保内部压力和温度的稳定性和准确性。
开始实验：
启动内压实验机，使内部压力逐渐增加到设定值。
记录实验过程中的压力和温度变化。
实验数据收集：
在实验过程中，定期记录实验机内部压力和表面的应力。
确保数据记录的准确性和完整性。
实验结果分析：
根据实验数据，计算在不同条件下的应力变化。
对实验结果进行解读和分析，得出结论。
平衡实验：
在完成应力实验后，进行平衡实验以确保的稳定性。
检查是否有任何变形或损坏。
通过内压薄壁应力实验，我们成功获得了在不同条件下的应力变化情况，并对实验结果进行了分析和解读。
实验结果表明。
以上是本次内压薄壁应力实验报告的详细步骤和操作方法。
本实验旨在研究内压薄壁在不同压力条件下的应力情况。
以下是实验结果的总结和对实验数据的分析和解释：
实验结果总结
通过实验观察，我们得到了以下结果：
在增加内压力的情况下，薄壁的应力增加。
这表明内压力对薄壁的强度有显著影响。
实验中观察到薄壁在达到一定内压力后开始出现塑性变形。
这表明的塑性变形临界压力可以通过实验获得。
随着内压力的增加，薄壁的变形越明显。
这说明薄壁的变形与内压力呈正相关。
实验数据分析和解释
根据实验数据，我们进行了以下数据分析和解释：
内压力与薄壁应力之间存在着线性关系。
这可以通过绘制内压力和薄壁应力之间的曲线来验证。
薄壁的塑性变形与内压力呈非线性关系。
在达到一定内压力后，薄壁的变形增加速度加快，这可能是因为材料的强度达到了极限，
无法承受更高的内压力。
实验中观察到的薄壁变形可以用应变率来描述。
应变率越大，
变形越显著。
综上所述，通过本实验我们得到了关于内压薄壁应力情况的一
些有用的结果和数据分析。
这些结果对于薄壁的设计和使用具有一
定的指导意义，为进一步研究提供了基础。
通过本实验的研究和分析，得出以下结论：
内压薄壁在承受压力时，会产生应力集中现象。
壁面上的应力
分布不均匀，集中在顶部和底部附近。
壁面的应力随着内压的增加而增加，当内压达到一定值时，壁
面可能发生破裂。
实验中使用的薄壁材料在给定的内压条件下，表现出很好的强
度和耐压性。
实验结果还显示，在不同内压下的变形和应力变化不同。
当内
压增加时，壁面会发生变形，并且应力也会随之增加。
本实验的成果可以对内压薄壁的设计和使用提供参考：
实验结果表明材料的强度和耐压性较好，可以满足一定程度的压力要求。
应力集中现象的存在需要在设计和使用过程中予以考虑，采取合适的结构和强化措施以减少应力集中带来的潜在风险。
实验中观察到壁面的变形，这也需要在设计中考虑，以保证的功能和性能不受影响。
实验结果还可以为材料的选择和内压薄壁的设计提供参考和依据。
基于本实验的局限性和发现，可以提出以下改进方向：
进一步研究不同材料的内压薄壁的强度和耐压性，以优化的设计和使用。
探索新的结构设计，减少应力集中现象带来的风险。
分析壁面的变形对性能的影响，并提出相应的解决方案。
扩大实验范围，考虑更多的参数，以获取更全面的实验数据和结论。
该实验报告总结了内压薄壁应力实验的主要发现和结论，并对实验的成果和局限性进行了评估。
同时，提出了可能的改进方向，以进一步优化的设计和使用。
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以上是在本报告中引用的参考文献列表。
请注意，引用的内容应经过确认可以得到的。
以上是在本报告中引用的参考文献列表。
请注意，引用的内容应经过确认可以得到的。