क्षैतिज दबाव पोत डिजाइन करना

प्रश्न पढ़ता है

एक क्षैतिज दबाव पोत को गोलार्द्ध सिर के साथ काठी समर्थन द्वारा डिजाइन किया गया है और सिर को वेल्डेड 2 नोजल के साथ फिट किया गया है। इसका उपयोग एपीआई गुरुत्वाकर्षण 70 के साथ ईंधन तेल के भंडारण और वितरण के लिए किया जाता है। आंतरिक दबाव 140/150 Psi और आंतरिक तापमान 190-200 डिग्री सेल्सियस है।

मैं यह पता नहीं लगा सकता कि कहां से शुरू किया जाए। लगता है कि मोटाई या रेडीआई का पता लगाने का कोई तरीका नहीं है। मैं इस समस्या का सामना कैसे करूं?

— user127
स्रोत

यह होमवर्क लगता है।

— सोलर माइक

पोत की मात्रा, या उसके समग्र आकार के बारे में कुछ और जानकारी दी जानी चाहिए, अन्यथा यह सवाल अचूक है।

— एलेफ़्ज़ेरो

@SolarMike यह एक असाइनमेंट समस्या है। यह जल्द ही होने वाला है और मैं फंस गया हूं। मैं दिशाओं के लिए कह रहा हूं और मुझे शुरू करने के लिए कुछ मदद, समाधान बिल्कुल नहीं।

— user127

@ user127 तो जवाब क्यों नहीं दिया है आपने मदद की? और अपने प्रोफेसर, व्याख्याता या शिक्षण सहायक से क्यों न पूछें - यही वे लिए हैं ...

— सोलर माइक

मैं दीवार की मोटाई (यहां केवल अज्ञात) खोजने के लिए दो मानदंडों को संयोजित करने जा रहा हूं।

पहली कसौटी दरार निर्माण और प्रसार के परिणामस्वरूप विफलता से पहले दीवार सामग्री की उपज पर आधारित है, इसलिए निरीक्षण टीम प्लास्टिक विरूपण का निरीक्षण कर सकती है और टैंक की कुल विफलता से पहले टैंक के भीतर दबाव जारी किया जा सकता है। तो बड़े क्रिटिकल क्रैक लेंथ वाली सामग्री उपयुक्त होती है, जो आप कर सकते हैं, वह है, सामग्री को उच्च फ्रैक्चर की कठोरता के साथ रैंक करना । कैसे ? आगे देखें

दूसरा मानदंड ब्रेक से पहले लीक है । दरारें बढ़ सकती हैं और दीवार की मोटाई में प्रवेश कर सकती हैं, लेकिन, वे कभी भी तेजी से प्रचार नहीं करते हैं, फिर से निरीक्षक तरल के रिसाव को देखता है, और भयावह विफलता को रोका जा सकता है।

यहां, मैं सादे तनाव की स्थिति को मानता हूं, और मुझे लगता है कि दबाव पोत एक पूरे टुकड़े में है, और मैं कभी भी आकार की उपेक्षा करता हूं, नलिका टैंक पर पेश करती है। तो गोलाकार सिर और कोई तनाव राइजर के साथ एक साधारण बेलनाकार बर्तन। टैंक की मात्रा और दबाव ज्ञात हैं।

अंदर दबाव के कारण तनाव हैं:

[\begin{matrix} σ_{r r p} & 0 & 0 \\ 0 & σ_{θ θ p} & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{matrix}] = \frac{p r}{2 t} [\begin{matrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{matrix}]

$\begin{bmatrix} \sigma_{rrp} & 0 & 0 &\\ 0 & \sigma_{\theta\theta p} & 0 & \\ 0 & 0 & 0 & \end{bmatrix} = \frac{pr}{2t} \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 &\\ 0 & 2 & 0 & \\ 0 & 0 & 0 & \end{bmatrix}$

आप ODE को हल करके (आप इसे मुफ्त बॉडी आरेख के लिए संतुलन समीकरण लिखकर) या लामे समीकरणों का उपयोग करके और पा सकते हैं। $\sigma_{rr p}$ $\sigma_{\theta\theta p}$

थर्मल प्रभाव, यह भी महत्वपूर्ण है, आपने यह निर्दिष्ट नहीं किया कि आप कितने डिग्री से बाहर हैं, इसलिए मैं अब विवरण में नहीं जा सकता, लेकिन यह नए तनावों और परिचय देगा । सबस्क्रिप्ट टी थर्मल के लिए खड़ा है। $\sigma_{rrt}$ $\sigma_{\theta\theta t}$

अब हम एक जटिल तनाव की स्थिति से निपट रहे हैं, मैं वॉन माइस मानदंड के साथ काम करना चाहता हूं ।

मैं वॉन उपज मानदंड का परिणाम कहता हूं । $\sigma_v$

चलो दीवार की मोटाई खोजने के लिए हमारे मानदंड का उपयोग करें। पहला डिज़ाइन मानदंड (विफलता से पहले उपज): मैं फ्रैक्चर यांत्रिकी से इस सरल समीकरण को उधार लेता हूं:

K_{I c} = Y σ \sqrt{π a} (1)

$K_{Ic} = Y\sigma \sqrt{\pi a} \qquad (1)$

$K_{Ic}$ को प्लेन स्ट्रेन फ्रैक्चर बेरहमी कहा जाता है । एक आयामरहित पैरामीटर है , दरार लंबाई के आधे है, और गणितीय स्थिरांक है। इससे पहले कि हम ऊपर की अभिव्यक्ति का उपयोग करें, मैं एक छोटा संशोधन करना चाहता हूं, मैं को (उपज शक्ति) से बदल देता और इसे सुरक्षा कारक से । अब के लिए सुलझाने : । अब हम क्रैक क्रैक की लंबाई पाते हैं, हम उस सामग्री को पा सकते हैं जिसका उपयोग के अनुपात से किया जाता है । (यह एक भौतिक गुण है)। कैसे ढूंढें $Y$ $Y \cong 1.1$ $a$ $\pi$ $\sigma$ $\sigma_y$ $N$ $a$

a_{c} = \frac{N^{2}}{π Y^{2}} (\frac{K_{I c}}{σ_{y}})^{2}

$a_c = \frac{N^2}{\pi Y^2} (\frac{K_{Ic}}{\sigma_y})^2$

\frac{K_{I c}}{σ y}

$\frac{K_{Ic}}{\sigma{y}}$

a_{c}

$a_c$ ? यह कुछ ऐसा नहीं है जो आप इस समय मान को निर्दिष्ट कर सकते हैं, लेकिन हमें इसका अनुमान लगाना चाहिए, यह व्यावहारिक रूप से दीवार की मोटाई है।

एक सामग्री चुनने के बाद, हम (इसमें दीवार की मोटाई होती है) का उपयोग करते हैं, और समीकरण को (1) को दीवार की मोटाई और को साथ । और दीवार की मोटाई के लिए इसे हल करें। दीवार की मोटाई, जिसे हमने अभी तक पाया है, वह बराबर या उससे थोड़ा बड़ा होना चाहिए, जिसका हम पहले ही अनुमान लगा चुके हैं। अगर वहाँ वापस नहीं मिला, तो इसे सुधारें और अंतिम चरण को तब तक दोहराएं जब तक कि आप इसे सही न कर लें। $\sigma_v$ $a$ $t$ $\sigma$ $\sigma_v$

यह प्रश्न में दी गई जानकारी के आधार पर दबाव पोत को डिजाइन करने का सबसे सरल और सबसे सरल संस्करण है।

— सैम फरजमीराड
स्रोत