薄壁圆筒和厚壁圆筒的应力区别?

时间:01-19人气:25作者:绝版女子

薄壁圆筒和厚壁圆筒的应力区别主要在于壁厚对应力分布的影响。薄壁圆筒的壁厚较薄,应力分布均匀,主要承受环向应力和轴向应力;而厚壁圆筒的壁厚较大,应力分布不均,内壁应力显著高于外壁,还需考虑径向应力的影响。

区别

薄壁圆筒:壁厚与直径比值小于1/10时,应力近似均匀分布。环向应力约为内压乘以半径除以壁厚,轴向应力为环向应力的一半。径向应力可忽略不计,适用于锅炉、管道等低压场景。设计简单,但壁厚过薄时易发生变形或破裂。

厚壁圆筒:壁厚与直径比值大于1/10时,应力沿壁厚非线性变化。内壁环向应力可达外壁的2倍以上,径向应力从内壁的负值(压应力)逐渐减小至外壁零点。需综合考虑多向应力,适用于高压容器、炮管等场景。材料利用率高,但制造工艺复杂,成本较高。

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