1.4.1 Розрахунок верхнього днища

Розрахунок проводимо у першому розрахунковому випадку (РВ1)

Верхнє днище навантажено внутрішнім тиском, таким чином воно не працює на стійкість.

Знайдемо товщину верхнього днища із умови міцності

рис. 4

Розглянемо рівновагу відсіченої частини оболонки (рис.3) і запишемо рівняння рівноваги в проекції на вертикаль

де , підставляючи отримаємо:

Звідки

Із рівняння Лапласа (2.2.1.) , де отримаємо:

Скориставшись третьою теорією міцності, знайдемо еквівалентне напруження

Умова не руйнування . Виходячи з цього знаходимо товщину за формулою:

Приймаємо h_тех=2.2мм

Знайдемо коефіцієнт запасу міцності

Таким чином остаточно приймаємо технологічну товщину верхнього днища h_тех=1.6мм.

1.4.2 Розрахунок нижнього днища

Нижнє днище - конус

Проведемо розрахунок конічної частини.

Знайдемо товщину конічної частини, виходячи з умови міцності при розтягненні (РВ1). Скористуємося співвідношеннями для знаходження меридіональних та кільцевих зусиль, які приведені в [4] :

де - різниця між наддуванням в баках окислювача тв пального, і вона дорівнює

Рис.5

Визначимо значення цих зусиль у двох перетинах

У перетині r_1-1=R_ц=1.2,м:

У перетині r_2-2=0,35м:

.

Умова не руйнування . Виходячи з цього знаходимо товщину по формулі

Приймаємо h=2.8мм

Знайдемо коефіцієнти запасу міцності

Таким чином остаточно приймаємо технологічну товщину нижнього днища h_тех=2.9 мм.

Конус і сфера-гладка оболонка ,тому що працюють на розтягнення.

Нижнє днище (сферична ділянка)

Розрахунок проводимо у першому розрахунковому випадку (РВ1)

рис. 6

При дії внутрішнього тиску в сферичному днищі меридіональні та кільцеві зусилля однакові. Тобто N£=Nβ . Відповідно напруження від дії цих зусиль дорівнює

R_сф=1.2 d/2=0.6м

Умова не руйнування . Виходячи з цього знаходимо товщину за формулою:

Приймаємо h_тех=1.3мм

Розрахунок на стійкість

При дії зовнішнього тиску умовою не руйнування буде вираз:

1

_де

_{-коефіцієнт що враховує початкові дефекти}

З умови не руйнування знайдемо товщину сферичного днища:

Приймаємо,що Х товщина буде мати вигляд

Методом підбору параметрів знайдемо товщину сферичного днища,прийнявши h₀ за товщину з умови міцності. Тобто h₀=1.3мм

Х 0.002

Так як р дуже відрізняється від р1 , то будемо проводити розрахунок поки різниця стане не суттєвою

Отримаємо товщину яка дорівнює

З проведених вище розрахунків приймаємо найбільшу товщину .

Знайдемо коефіцієнт запасу міцності:

Де

_{Так як коефіцієнт достатньо відрізняється від 1, необхідно перейти до розрахунку вафельної оболонки. Так як в рамках курсу це не передбачено то ми його не виконуєм}

. 1.5. Розрахунок шпангоутів