Расчет АВД от действия температурных напряжений.

Если внутри цилиндра находится нагретая среда, то температура внутренней поверхности выше температуры нагревающей поверхности, поэтому внутренние слои металла, стремясь расшириться, создают растягивающие напряжения на наружной поверхности. А сами внутренние слои в силу противодействия наружным находятся в состоянии сжатия.

Если температура наружной поверхности стенки выше, чем внутренней, то наблюдается обратная “картина”.

Таким образом, при наличии внутреннего давления для АВД более опасным является наружный обогрев, т.к. в этом случае к растягивающим напряжениям от давления на внутренней поверхности добавляются еще и температурные напряжения.

Вычислить температурные напряжения в АВД возможно по обобщенному закону Гука, устанавливающему пропорциональную зависимость между деформацией и напряжениями. В этом случае к обобщенному закону Гука добавляется температурное расширение материала , α – коэффициент температурного расширения, – изменение температуры от внутренней поверхности к внешней. В расчете величину считают постоянной.

Обобщенный закон Гука: ,

где – относительная продольная деформация.

.

обобщенный закон Гука применительно к аппаратам АВД с учетом температурных напряжений:

Значения искомых температурных напряжений выводятся из этого закона:

Это выражение определяет значения тангенсальных, меридиональных и радиальных напряжений возникающих от неравномерности распределения температуры по толщине стенки.

Если прочность АВД необходимо рассчитать с учетом внутреннего давления и температурных напряжений, то в вычислении эквивалентного напряжения по IV теории прочности значения тангенсальных, меридиональных и радиальных напряжений берется суммарным:

; ;

.