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玻璃鋼天線罩結構設計及試驗分析

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-02-24  作者:陳宗來  瀏覽次數:79

4.5 應力計算
    天線罩各測點的應力通過各測點的應變、材料的彈性模量、泊松比按彈性理論公式計算[6,7]。天線罩的厚度相對結構尺寸是很小的,可當作平面應力問題處理,天線罩筒殼部分可當作正交各向異性材料平面應力問題處理,其應力-應變關系為:

                
    對于球殼部分,接近于各向同性(準各向同性),計算應力時按下列公式:

                     
4.6 試驗與理論對比
     在4.5MPa壓力時,軸向應力的最大值在6’測點上,為31.5MPa,與無矩理論的計算值31.7MPa很符合;周向應力的最大值在A-A剖面的2’測點上,為65.7MPa,而無矩理論的計算值為63.4MPa,實測值比無矩理論計算值略高。
     在6.0MPa壓力時,軸向應力的最大值同樣在6’測點上,為42.33MPa,與無矩理論的計算值42.3MPa很一致;周向應力的最大值同樣在A-A剖面的2’測點上,為92.43MPa,而無矩理論的計算值為84.5MPa,實測值比無矩理論計算值略高。
     其它測點的應力值,除個別的周向應力外,絕大多數測點上的應力值均小于無矩理論計算值。
5 結論
     從上述測試結果及理論分析,可得出下列初步結論:
     (1)天線罩加壓到6.0MPa時,不失穩,不滲漏,預見可加到7.8MPa;
     (2)天線罩加壓到6.0MPa時,P-ε曲線保持直線,使用壓力為4.5MPa,完全在材料的彈性階段內;
     (3)天線罩加壓到4.5MPa并保持2h,退壓后,經1h完全恢復,沒有殘余應變;加壓到6.0MPa,再退壓,略有殘余應變,經1~2h后同樣可以恢復;
     (4)從實測應變經計算得出的應力值,軸向應力的最大值與無矩理論的計算值很符合,絕大多數測點的應力值小于無矩理論計算值;周向應力的最大值略高于無矩理論計算值,同樣絕大多數測點的應力值小于無矩理論計算值;
     (5)從試驗結果來分析,本天線罩采用有矩理論設計計算也是比較合理的,從理論計算可清楚了解殼體應加強的部位,如球殼與筒殼的連接處、天線罩的根部。正因為實際天線罩在這些部位加厚了,因此抵消了由于附加彎矩產生的應力,顯得實測應力符合無矩理論的計算值;
     (6)有限無數值計算結果與理論計算結果較為一致,臨界應力比有矩理論略高是由于天線罩根部的加厚造成的。
線罩靜水外壓試驗
 

 
 
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