波塞冬的信徒 发表于 2024-4-17 20:14:12

油缸,乱扯一下。


厚壁圆筒弹性分析,塑性?不敢,哈。



极坐标,按平面应变考虑,为啥不是平面应力?极限位置,内压顶杆,顶不动,考虑Z向限位了;

零体力,边值即面力,面力即内压;

轴对称,按应力求解,逆解法,极坐标应力函数表达式,只含半径一个参数;
极坐标应力分量,只剩径向和环向正应力,切应力为零,那个著名的拉美解就出来了。

广义胡克定律,Z向应变为εz=0,解出σz;
三向应力状态,矩阵正交变换,3X3,Z向取轴向,绕Z轴转动,求特征值,特征向量,找主平面,主应力,因为切应力都等于零,都免了。

看个解说。
https://www.zhihu.com/question/411566628
二阶张量的旋转变换,人家这一家之言,言的确实好。

最大应力点,内壁,第三或第四准则,校核强度条件。
强度值,有材料硬度,疲劳寿命,表面粗糙度,尺寸效应,该修就修了。

波塞冬的信徒 发表于 2024-4-21 18:39:02

驼峰 发表于 2024-4-21 16:11
侃下我对缸的理解,沿缸轴向切出一条梁,再将其分三段(缸底厚端板段、中间承受内长圆环段、密封外侧无油压 ...

说了啥呢?

就是一端固结,加另一处铰接的外伸梁模型,当然,超静定了;
仅仅就是横向荷载,普通超静定梁,力法或位移法有更实用成熟的处理办法,不争论这些。

把内压视为均布荷载,按梁去求转角,挠度,这个,想不清楚为什么,怎可如此。
明显不是一回事,不能等效啊。

平面应变,按应力求解,按圣维南原理,远离约束的地方,有应力边界条件,拉美解尚可一用;

在存在约束的地方,位移边界条件,因为不知道那个边界应力怎么分布的,就是面力函数未知,应力解法的平衡方程就列不出来,基于应力解和圣维南原理的拉美解,自然不能再用;

改用按位移求解,位移解,虽然万能,但不敢奢求能找到数学解,有数值解,密封位视为铰接点,自然有解,位移求出,应变,应力也能求解。

路线知道,但实话说,没试过。

2266998 发表于 2024-4-17 22:12:51

挺好,这个态度就好,

qshnttd2012 发表于 2024-4-18 09:22:04

好样的,数学对我来讲还是难的

寂静回声 发表于 2024-4-18 10:28:14

看了美国的教材,我才知道除了最大主应力,还有最小主应力,最大剪应力。
而且主平面并不是国产教材上说的有个应力点,剪应力为零,只有法向应力,所以那个面叫主平面。而是说主平面与存在的剪应力和法向应力的面有一个夹角,这个夹角国产教材从来没提过。

驼峰 发表于 2024-4-21 16:11:54

本帖最后由 驼峰 于 2024-4-21 17:18 编辑

侃下我对缸的理解,沿缸轴向切出一条梁,再将其分三段(缸底厚端板段、中间承受内长圆环段、密封外侧无油压短圆环段)。中间的这条弹性梁除承受均布内压外还承受,两端的弯矩和剪力的作用;通过中间段梁的协调方程求解挠度,边界条件为缸筒密封切面处的挠度和转角与密封段短圆环相等,缸底端为固定支撑挠度与转角为0,短圆环段密封处的挠度和转角可通过该处的弯矩和剪力求解,其中剪力代换为均布压力求其挠度再与弯矩产生的挠度叠加。协调方程的特解与拉美公式求受均匀压力的开口圆筒的解近似,通解体现了两端约束对梁挠度影响。缸筒密封处的挠度和最大挠度,对高压油缸密封的设计至关重要;此外有挠度可容易的求出转角、弯矩、剪力、合应力。

驼峰 发表于 2024-4-21 19:38:57

波塞冬的信徒 发表于 2024-4-21 18:39
说了啥呢?

就是一端固结,加另一处铰接的外伸梁模型,当然,超静定了;


密封外侧的短圆环圆周上的剪力做近似换算成圆柱面上的均布压力,为了求由剪力在该段上产生的缸筒径向变形,书上只提了一嘴,没有推导过程,开始也觉得不可思议,我理解的是由于短做的力代换,τ*2π(R+r)/2=2πrL*P。

驼峰 发表于 2024-4-21 20:47:34

本帖最后由 驼峰 于 2024-4-21 20:48 编辑

驼峰 发表于 2024-4-21 19:38
密封外侧的短圆环圆周上的剪力做近似换算成圆柱面上的均布压力,为了求由剪力在该段上产生的缸筒径向变形 ...
转角通过上的边界的弯矩求解,挠度应用叠加法,将剪力产生的挠度(平行与轴线)和弯矩产生的挠度(斜线)叠加,因总挠度为线性求出两点即可,如边界点和该段中点。

驼峰 发表于 2024-4-21 23:03:02

本帖最后由 驼峰 于 2024-4-21 23:18 编辑

转角是常数,所以L1段径向位移呈线性分布。

engine 发表于 2024-4-22 09:12:46

驼峰 发表于 2024-4-21 20:47
转角通过上的边界的弯矩求解,挠度应用叠加法,将剪力产生的挠度(平行与轴线)和弯矩产生的挠度(斜线) ...

活塞密封前后位置的缸筒变形是个难点,比计算缸筒膨胀复杂。一侧是高压,缸筒膨胀,一侧是低压缸筒基本不膨胀,对膨胀侧有一个拉力约束。我试着求剖面的变形曲线,认为可以得到一条光滑的曲线,结论并不是,原因是我把缸筒作为单一对象分析,但事实是必须分层处理。
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