一種測量內壓薄壁容器封頭應力分布的實驗裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種測量內壓薄壁容器封頭應力分布的實驗裝置，包括第一加壓容器、第二加壓容器、儲水罐、循環泵、試壓泵，循環泵將所述儲水罐內的水通過高壓管輸送至第一加壓容器、第二加壓容器，試壓泵通過高壓管分別與第一加壓容器、第二加壓容器連接，第一加壓容器、第二加壓容器上的出水閥門通過低壓管路連接所述儲水罐，第一加壓容器兩端封頭分別為平板封頭、半球形封頭，第二加壓容器兩端封頭分別為碟形封頭、橢圓形封頭，第一加壓容器、第二加壓容器的兩端封頭上均粘有電阻應變片，電阻應變片通過電路連接到電阻應變儀。本實用新型專利技術能利用電阻應變儀可同時得到容器上多個部位的應力，從而可以了解容器受壓時的應力分布情況。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及薄壁容器封頭應力分布的模擬裝置，尤其涉及一種測量內壓薄壁容器封頭應力分布的實驗裝置。
技術介紹
薄壁容器在承受內壓作用時，圓筒壁上任一點將產生兩個方向的應力：徑向應力和環向應力。在實際工程中，不少結構由于形狀與受力較復雜，進行理論的分析時，困難較大；或是對于一些重要結構在進行理論分析的同時，還需對模型或實際結構進行應力測定，以驗證理論分析的可靠性和設計的精確性。所以，實驗應力分析在壓力容器的應力分析和強度設計中有十分重要的作用。現在實驗應力分析方法已有十多種，而應用較廣泛的有電測法和光彈法，其中前者在壓力容器應力分析中廣泛采用。可用于測量實物與模型的表面應變，具有很高的靈敏度和精度。由于它在測量時輸出的是電信號，因此易于實現測量數字化和自動化并可進行無線電遙測。既可用于靜態應力測量，也可用于動態應力測量，而且高溫、高壓、高速旋轉等特殊條件下可進行測量。目前，在工廠員工培訓或學校學生學習過程中，對內壓薄壁容器封頭應力分布的掌握一般只限于理論上的認識，其動手能力和操作技能并不能得到有效地提高，對壓力容器受壓后的應力分布的實際情況沒有實際的感性認知，不具備對實際生產中可能遇到的故障的判斷能力和排除故障的操作技能。因此，針對這些問題，研究一種能測量內壓薄壁容器不同封頭應力分布的實驗裝置，從而掌握其動手能力和操作技能，提高工人或者學生對壓力容器受壓后應力分布的感性認識，具有重要的現實意義。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術的不足，研究一種能測量內壓薄壁容器不同封頭應力分布的實驗裝置，從而掌握其動手能力和操作技能，提高工人或者學生對壓力容器受壓后應力分布的感性認識。本技術解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：一種測量內壓薄壁容器封頭應力分布的實驗裝置，包括第一加壓容器、第二加壓容器、儲水罐、循環泵、試壓泵，所述循環泵將所述儲水罐內的水通過高壓管輸送至所述第一加壓容器、第二加壓容器，所述試壓泵通過高壓管分別與所述第一加壓容器、第二加壓容器連接，所述第一加壓容器、第二加壓容器上的出水閥門通過低壓管路連接所述儲水罐，所述第一加壓容器兩端封頭分別為平板封頭、半球形封頭，所述第二加壓容器兩端封頭分別為碟形封頭、橢圓形封頭，所述第一加壓容器、第二加壓容器的兩端封頭上的待測點的徑向和環向分別均粘有電阻應變片，所述電阻應變片通過電路連接到電阻應變儀。進一步的，在所述第一加壓容器、第二加壓容器的兩端封頭的相應待測點的徑向和環向位置上的電阻應變片為電阻值為120歐姆的電阻應變片。進一步的，所述電阻應變片是用直徑為0.2mm-0.5mm的金屬電阻絲繞成柵后粘貼在兩層絕緣層之間構成。進一步的，所述第一加壓容器、第二加壓容器材質為304不銹鋼。進一步的，循環管路中，各個接點或支路上設有相應的截止閥、球閥、壓力表、安全閥。本技術的優點和積極效果是：本技術能通過電阻應變片與封頭一起發生形變，并把形變轉變成電阻變化，再通過電阻應變儀直接可測得應變值，然后根據物理學公式即可算出容器上測量位置的應力值，利用電阻應變儀可同時得到容器上多個部位的應力，從而可以了解容器受壓時的應力分布情況；使得工廠員工或者學校學生掌握其動手能力和操作技能，提高工人或者學生對壓力容器受壓后應力分布的感性認識。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。圖2是本技術的電阻應變片的結構示意圖。其中：1、第一加壓容器2、第二加壓容器3、儲水罐4、循環泵5、試壓泵6、高壓管7、低壓管路8、電阻應變片9、電阻絲10、絕緣層11、電阻應變儀12、截止閥13、球閥14、壓力表15、安全閥具體實施方式以下結合附圖對本技術實施例做進一步詳述：如圖1、2所示，本技術所述的一種測量內壓薄壁容器封頭應力分布的實驗裝置，包括第一加壓容器1、第二加壓容器2、儲水罐3、循環泵4、試壓泵5，所述循環泵4將所述儲水罐3內的水通過高壓管6輸送至所述第一加壓容器1、第二加壓容器2，所述試壓泵5通過高壓管6分別與所述第一加壓容器1、第二加壓容器2連接，所述第一加壓容器1、第二加壓容器2上的出水閥門通過低壓管路7連接所述儲水罐3，所述第一加壓容器1兩端封頭分別為平板封頭、半球形封頭，所述第二加壓容器2兩端封頭分別為碟形封頭、橢圓形封頭，所述第一加壓容器1、第二加壓容器2的兩端封頭待測點上均粘有徑向和環向的電阻應變片8，其中：所述電阻應變片8是用直徑為0.2mm-0.5mm的金屬電阻絲9繞成柵后粘貼在兩層絕緣層10之間構成，所述電阻應變片8通過電路連接到電阻應變儀11，循環管路中，各個接點或支路上設有相應的截止閥12、球閥13、壓力表14、安全閥15。在本技術具體實施例中，所述第一加壓容器1、第二加壓容器2材質為304不銹鋼，并且，在所述第一加壓容器1、第二加壓容器2的兩端封頭的待測點上貼上的徑向和環向的電阻應變片8為電阻值為120歐姆的電阻應變片，用循環泵4將第一加壓容器1、第二加壓容器2充滿水后，再用試壓泵5慢慢提高第一加壓容器1、第二加壓容器2內壓，通過電阻應變儀11直接可測得封頭壁上對應點應變值εm和εθ，其中：εm為徑向應變值，εθ為環向應變值；然后根據物理學公式(1)即可計算出容器上測量位置的應力值，其中：E為彈性模量，μ為泊松比；利用電阻應變儀可得到容器上多個部位點的徑向應力和環向應力，從而可以了解容器受壓時的應力分布情況；使得工廠員工或者學校學生掌握其動手能力和操作技能，提高工人或者學生對壓力容器受壓后應力分布的感性認識。σm=E1-μ2(ϵm+μϵθ)σθ=E1-μ2(ϵθ+μϵm)---(1)]]>以上對本技術的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本技術的較佳實施例，不能被認為用于限定本技術的實施范圍。凡依本技術申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本技術的專利涵蓋范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測量內壓薄壁容器封頭應力分布的實驗裝置，其特征在于：包括第一加壓容器、第二加壓容器、儲水罐、循環泵、試壓泵，所述循環泵將所述儲水罐內的水通過高壓管輸送至所述第一加壓容器、第二加壓容器，所述試壓泵通過高壓管分別與所述第一加壓容器、第二加壓容器連接，所述第一加壓容器、第二加壓容器上的出水閥門通過低壓管路連接所述儲水罐，所述第一加壓容器兩端封頭分別為平板封頭、半球形封頭，所述第二加壓容器兩端封頭分別為碟形封頭、橢圓形封頭，所述第一加壓容器、第二加壓容器的兩端封頭上的待測點的徑向和環向分別均粘有電阻應變片，所述電阻應變片通過電路連接到電阻應變儀。

【技術特征摘要】
1.一種測量內壓薄壁容器封頭應力分布的實驗裝置，其特征在于：包括第一加壓容器、第二加壓容器、儲水罐、循環泵、試壓泵，所述循環泵將所述儲水罐內的水通過高壓管輸送至所述第一加壓容器、第二加壓容器，所述試壓泵通過高壓管分別與所述第一加壓容器、第二加壓容器連接，所述第一加壓容器、第二加壓容器上的出水閥門通過低壓管路連接所述儲水罐，所述第一加壓容器兩端封頭分別為平板封頭、半球形封頭，所述第二加壓容器兩端封頭分別為碟形封頭、橢圓形封頭，所述第一加壓容器、第二加壓容器的兩端封頭上的待測點的徑向和環向分別均粘有電阻應變片，所述電阻應變片通過電路連接到電阻應變儀。2.根據權利要求1所述的一種測量內壓薄壁容器封頭應力...

【專利技術屬性】
技術研發人員：湯濤，
申請(專利權)人：天津市睿智天成科技發展有限公司，
類型：新型
國別省市：天津;12