内压容器应力测定实验报告

1、砒丸普南昌大学实验报告学生姓名：李森学号：5801410059专业班级：过控卓越101班实验类型：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：

2、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0Crl8Ni9）,卩=0.3E=1.9605kg/cm2,最大实验压力2.5Mp2、静态数字应变仪（SDY2002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

3、点数量（具体分布尺寸见现场实验装置）。南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班IniirifviTi学生姓名：李森实验类型：验证综合设计创新实验日期：实验成绩:实验容器静态应变计压力表数字数据算应变采集机仪仪电动油泵加压阀卸压阀图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

4、回零，即02.5Mpa1.6Mpa0。注意加、卸载速度不应太快。4）应变片接桥形式实验容器受单一载荷作用的平面应力状态，采用同一温度补偿片的半桥接法。2、实验现场的主要工作1）将测量好的应变片和补偿片，按顺序接在预调平衡箱背面的接线柱上。2）应变仪和预调平衡箱调整与操作。（详见SDY-2003型静态数字应变仪使用说明）3）对容器加载和记录测量数据。4）对应变进行数据采集。3、应力计算及实验数据修正1）根据测得的主应变，如下式计算主应力：学生姓名：李森实验类型：验证综合设计创新实验日期：实验成绩:E12南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班南昌大学实验报告学号：58

5、01410059专业班级：过控卓越101班南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班2）根据相关教材中的理论公式，计算筒体、封头和连接处的理，理，实测值与理论值间的误差为：1H1H2读H8读1H1H2读H8读aa理e=X100%a理aa理e=X100%a理3）应变片横向效应的修正公式：南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班南昌大学实验报告

6、学号：5801410059专业班级：过控卓越101班对单向应力状态的测点，即使横向效应系数达5%，所产生的误差及均小于1%，因此一般可不修正。工程上，非精准测量时，在平面应力状态下的测点，应变量不大，一般可以不修正。4）测量连接导线很长时，应进行电阻的修正计算：RLR=81+读I=8读L式中：8周向主应变读数；读8经向主应变读数；读R测定周向应变的连接导线电阻LR测定经向应变的连接导线电阻LH应变片的横向效应系数；南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班中南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班学生姓名：李森实验类型：验证综合设计创新实验

7、日期：实验成绩:R应变片电阻值卩=0.285四、实验步骤1、根据选择的测点，确定布片方案（如下图），进行容器打磨，划线定位，表面脱脂处理，粘贴应变片，进行防护处理。应变片12233边缘边缘4455667788910距离（mm）403316111019282825圆心处2、将测量片，补偿片连接导线编号，并记下相对应的测点编号，根据仪器的使用说明，将测量片，补偿片接入预调平衡箱对应的接线柱上。3、应变仪、预调平衡箱开机预热30分钟；电脑开机，运行测试分析软件。4、按应变仪、预调平衡箱的操作规程对个测点进行预调平衡。5、系统加载关闭每个试验容器上的“卸压阀”，接通试压油泵电源；观察容器上的压力表指示

8、，至压力稳定（略高于2.5MPa）时断开电源，保持压力。6、应变测量协调操作应变仪、预调平衡箱，读取记录各点应变读数。采用计算机自动测量模式时，操作步骤参见附录“软件使用指南”。注意：为消除应变片在初次加载时的永久变形，使滞后量趋于稳定，应在使用应变片测量前，最好先加载卸载几次，再进行正式的测定。学生姓名：李森实验类型：验证综合设计创新实验日期：实验成绩:7、系统卸载测量微开各容器上的“卸压阀”分别卸载，观察容器上压力表示值，至压力为1.6MPa时关闭“卸压阀”，按步骤6逐点读取应变读数。8、各个压力等级测量完毕后，打开“卸压阀”，点的回零情况，关闭测量仪器。五、实验数据及处理1、各点应变片读

9、数：给各个容器卸载。卸载完毕后检查一下各测通道初始时2.08实际应变值应变片示数（UE）压力（MP）（）1-682132812-1162163238300292414-561-575514-504-51865-445-4507-303964268-1459-132232310040040011935334412061561513-1323925214-12-401-38915-8-295-28716913512617-31-6251843363119819-2519121620-1383-1271112南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班中南昌大学实验报告学号：

10、5801410059专业班级：过控卓越101班南昌大学实验报告RHFlTIgiINIVFKMTY学生姓名：李森学号：5801410059专业班级：过控卓越101班实验类型：验证综合设计创新实验日期：实验成绩：2、各测点实际应力值、理论应力值及误差计算：布片点12345678910实际周向应力(MPa)827579-56-30-239144043实际径向应力(MPa)927373-20-3923343746理论周向应力(MPa)787878-48-36-176233237理论径向应力(MPa)393939-12-5619293437周向应力误差(MPa)5%4%1%17%17%35%33%39%

11、25%16%径向应力误差(MPa)135%87%87%67%40%33%21%17%9%24%实际应力值：面以布片点1为例计算：cm2(281+0.3*344)=82MPaE(+压)=l96*105kg121-0.32E12)1.96*105kgcm2=1-0.32344+0.3*281)=92MPa南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班中南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班中南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班理论应力值：PR2.08MPa*150mm理=,=78MPat4mmPR=2.08MPa*150mm=39MPa2t2*4mm误差：南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班中南昌大学实验报告学号：5801410059专业班级：过控卓越101班ee：10010082787