4.5 應(yīng)力計(jì)算
天線罩各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力通過各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變、材料的彈性模量、泊松比按彈性理論公式計(jì)算[6,7]。天線罩的厚度相對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸是很小的,可當(dāng)作平面應(yīng)力問題處理,天線罩筒殼部分可當(dāng)作正交各向異性材料平面應(yīng)力問題處理,其應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為:
對(duì)于球殼部分,接近于各向同性(準(zhǔn)各向同性),計(jì)算應(yīng)力時(shí)按下列公式:
4.6 試驗(yàn)與理論對(duì)比
在4.5MPa壓力時(shí),軸向應(yīng)力的最大值在6’測(cè)點(diǎn)上,為31.5MPa,與無矩理論的計(jì)算值31.7MPa很符合;周向應(yīng)力的最大值在A-A剖面的2’測(cè)點(diǎn)上,為65.7MPa,而無矩理論的計(jì)算值為63.4MPa,實(shí)測(cè)值比無矩理論計(jì)算值略高。
在6.0MPa壓力時(shí),軸向應(yīng)力的最大值同樣在6’測(cè)點(diǎn)上,為42.33MPa,與無矩理論的計(jì)算值42.3MPa很一致;周向應(yīng)力的最大值同樣在A-A剖面的2’測(cè)點(diǎn)上,為92.43MPa,而無矩理論的計(jì)算值為84.5MPa,實(shí)測(cè)值比無矩理論計(jì)算值略高。
其它測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值,除個(gè)別的周向應(yīng)力外,絕大多數(shù)測(cè)點(diǎn)上的應(yīng)力值均小于無矩理論計(jì)算值。
5 結(jié)論
從上述測(cè)試結(jié)果及理論分析,可得出下列初步結(jié)論:
(1)天線罩加壓到6.0MPa時(shí),不失穩(wěn),不滲漏,預(yù)見可加到7.8MPa;
(2)天線罩加壓到6.0MPa時(shí),P-ε曲線保持直線,使用壓力為4.5MPa,完全在材料的彈性階段內(nèi);
(3)天線罩加壓到4.5MPa并保持2h,退壓后,經(jīng)1h完全恢復(fù),沒有殘余應(yīng)變;加壓到6.0MPa,再退壓,略有殘余應(yīng)變,經(jīng)1~2h后同樣可以恢復(fù);
(4)從實(shí)測(cè)應(yīng)變經(jīng)計(jì)算得出的應(yīng)力值,軸向應(yīng)力的最大值與無矩理論的計(jì)算值很符合,絕大多數(shù)測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值小于無矩理論計(jì)算值;周向應(yīng)力的最大值略高于無矩理論計(jì)算值,同樣絕大多數(shù)測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值小于無矩理論計(jì)算值;
(5)從試驗(yàn)結(jié)果來分析,本天線罩采用有矩理論設(shè)計(jì)計(jì)算也是比較合理的,從理論計(jì)算可清楚了解殼體應(yīng)加強(qiáng)的部位,如球殼與筒殼的連接處、天線罩的根部。正因?yàn)閷?shí)際天線罩在這些部位加厚了,因此抵消了由于附加彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力,顯得實(shí)測(cè)應(yīng)力符合無矩理論的計(jì)算值;
(6)有限無數(shù)值計(jì)算結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果較為一致,臨界應(yīng)力比有矩理論略高是由于天線罩根部的加厚造成的。
線罩靜水外壓試驗(yàn)