Полное напряжение рассчитывается как алгебраическая сумма изгибного и температурного напряжений в соответствующих точках поверхностей днища:
; . (26)
Характер напряженного состояния твердого тела, как известно, определяется совокупностью трех главных напряжений, определяемых по результатам расчетов в соответствии с неравенством
s1 > s2 > s3. (27)
На огневой поверхности днища давление pz создает нормальное напряжение s z = – pz, а с противоположной, охлаждаемой, стороны s z = 0. Таким образом, главные напряжения определяются из анализа значений трех напряжений, s r S, s t S и s z.
Оценка прочности выполняется в соответствии с проверкой условия прочности в опасных точках А, В, С и D (рис.12)
sэкв £ [s]. (28)
Значение входящего в это условие эквивалентного напряжения рассчитывается по теории прочности Мора [3]:
sэкв = s1 – ns3, (29)
где n = 1,0 – для сталей и алюминиевых сплавов; n = 0,25…0,3 – для чугуна.
Расчет и анализ напряжений удобнее выполнять в табличной форме (табл.3).
Таблица 3. Образец расчетной таблицы напряжений
|
|
Напряжение | Точки | |||
А | В | С | D | |
s z | – pz | – pz | ||
s r S | ||||
s t S | ||||
s1 | ||||
s2 | ||||
s3 | ||||
sэкв = s1 – ns3 |
При невыполнении условия прочности (29) в каких-либо точках необходимо принять меры к его удовлетворению. В качестве этих мер могут быть использованы: а) увеличение толщины; б) применение материала с лучшими механическими характеристиками; в) изменение температурного режима, включая конструктивные меры, связанные с охлаждением.