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试侃缸筒层间迭代

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发表于 2023-3-30 21:45:25 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 驼峰 于 2023-3-30 21:49 编辑

试着侃下缸筒层间迭代,谬误之处请8爷斧正。先借一小题目说明为什么要用双层或多层缸筒。油缸公称P=47MPa缸径d=100mm,材料27SiMn或30CrMnSi屈服强度835MPa,耐压试验压力47x1.5≈70MPa安全系数取2.5,许用应力334MPa。先用薄壁缸筒公式计算出壁厚,再以壁厚/缸径是否<0.08判断是否符合薄壁缸筒公式的应用条件,壁厚=Pd/(2许用应力)≈10.5mm,然后按厚壁缸筒计算壁厚为12.7mm,对于重量要求严格的应用场合未免太重了。最大应力点在内壁,应力沿壁厚分布不均,外层材料没有得到有效利用,故考虑用双层或多层缸筒。层间过盈配合,采用冷装或热装(加热温度低于回火温度),列解内筒外壁位移量,外筒内壁位移量,层间接触应力表达式,计算出过盈量和接触应力。列内压P=0切向应力及径向应力沿内/外筒壁厚分布表达式(内筒压应力,外筒拉应力)与P=70MPa产生的应力叠加合成,关注外筒拉应力是否满足。不满足再增加一层,计算内部两层等效弹性模量(类似于电阻并联)等效为一层,与外层采用前述方式计算层间接触应力、筒壁位移量、过盈量、外筒拉应力。当外筒拉应力满足要求时,返过来由外到内校核内筒压应力是否满足。

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发表于 2023-3-30 22:15:10 | 显示全部楼层
喜欢你这个学习的劲头,这类迭代,首先是‘想明白了’,我说这个思路,

你先设壁厚1毫米,一打压,爆了,确定无疑,应力超了,你就再加一毫米厚度,新加的这层,约束里面的最初层,里面外涨,外面限制,形成两层迭代,当然,也爆了,救加第三层一毫米,同样道理,三层迭代,

以前计算条件有限,就‘归纳里面’,统一与外面新加层迭代,简化计算,现在大钮发达,逐层迭代计算很简单,最终,迭代出一个合理厚度,

实际工作中,是采用冶金手段,玩梯度,就是你把缸筒子刨开,虽然是一层,但冶金性能相当于一个牛皮纸形成的多层纸卷筒子,

这个原理,发展成‘缠绕技术’,就是再高的压力,冶金手段就失效了,内层是一个铝筒或者钛合金筒,起密封效能,强度方面,完全靠缠绕,可以是碳纤维,也可以凯夫拉,

碳纤维与凯夫拉特性完全不同,碳纤维是高模量材料,凯夫拉模量低,注意了,

缠绕,也是处理层间,更加精细,层间应力不对了,就形成火车的‘詹勾效应’会逐层拉爆,

你能玩高内压缠绕以后,才能玩高外压支撑,注意了,内压是弹塑性力学,高外压是断裂力学,

算出高外压,你在国内就无敌了,可以随意坐台,出去,依然是普通侉子,吃喝当然没有问题了,哈哈,

玩东西,核心是思路,就是‘想明白了’

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按原文和8爷回复输入chatgpt,并要gpt给出建议,结果产生了4点建议。  发表于 2023-3-31 19:01
分层控制金相,相当于逐层热处理,我会玩基础的,深了也不行,控制不住,  发表于 2023-3-31 10:22
八爷,冶金手段,是热处理吗,还是类似珠光体组织的处理  发表于 2023-3-31 07:57
不明觉厉,薄壁内压外压应力应变计算,这个完全不懂  发表于 2023-3-30 22:44
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发表于 2023-3-31 15:15:13 | 显示全部楼层
这是Chatgpt给出的建议;

1.对于传统的双层或多层缸筒方案,可以考虑采用逐层迭代计算的方法,通过计算得到一个更加合理的厚度,从而避免使用过厚的缸筒导致重量过大的问题。

2.冶金手段可以用于处理层间应力,采用缠绕技术可以提高缸筒的强度和密封性,但需要注意控制层间应力,以避免出现“詹勾效应”导致逐层拉爆。

3.对于高内压和高外压的应用场合,需要考虑不同的力学模型和计算方法,以确保缸筒在高压环境下的安全可靠性。

4.在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的材料和制造工艺,进行全面的强度和可靠性评估,并定期进行检测和维护,以保证缸筒的正常使用。

点评

按原文和8爷回复输入chatgpt,并要gpt给出建议,结果产生了4点建议。  发表于 2023-3-31 19:02
这要是不看8爷的分析,单看这几段话,可以用不知所谓来形容  发表于 2023-3-31 16:18
这是人工编辑过的?  发表于 2023-3-31 15:41
哈哈,这孙子检索能力天下无敌,刚说的话,就能被其纳入数据库,后天逻辑发现够厉害的,  发表于 2023-3-31 15:19
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论坛元老

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发表于 2023-3-31 18:41:10 | 显示全部楼层
多层金属油缸的诀窍是不是在于过盈,如果过盈量是零,那就和单层厚壁油缸一样了吧

点评

嗯,通过过盈产生的预应力改变应力沿壁厚方向的应力分布,从而减小内壁危险点的最大应力。  发表于 2023-3-31 19:23
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