3.3.14 Напряжения в толстостенном резервуаре при действии внутреннего давления и одновременном растяжении

При нагружении толстостенного резервуара, испытывающего внутреннее давление, растягивающей силой F3 в рассматриваемой точке стенки кроме осевого σ0, радиального σr окружного σt напряжений возникает нормальное напряжение σN от действия продольной силы N, равной по величине внешней нагрузке (рисунок 3.89).

Величина напряжения σN, связанного с растягивающей силой F3, определяется по формуле

3 3.3 3.3.14 form1

где D и d - наружный и внутренний диаметры поперечного сечения резервуара.

Осевое σ0 и σN нормальные напряжения, вызванные соответственно внутренним давлением и продольной силой, имеют одинаковое направление. В связи с этим в формуле для вычисления эквивалентного напряжения по энергетической теории прочности принимается их сумма, т.е. 

        3 3.3 3.3.14 form2

Во время выполнения опытов толстостенный резервуар сначала нагружается единственным силовым фактором - внутренним давлением. При этом по сигналам тензометрических датчиков РД1, РД2, РД3 определяются значения осевой, радиальной и окружной относительных деформаций.

Затем внутреннее давление снимается. Резервуар нагружается силой F3, его растягивающей. Величина относительного удлинения ɛʹʹ1 в точке, вызванного продольной силой, устанавливается по показаниям тензометрического датчика РД1.

Напряжения, соответствующие относительным деформациям ɛ3, ɛ2, ɛʹʹ1 вычисляются по закону Гука.