压力容器无损探伤的方法?
物理学上的压力,是指发生在两个物体的接触表面的作用力,或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力,或者是液体对于固体表面的垂直作用力。
固体表面的压力通常是弹性形变的结果,一般属于接触力。液体和气体表面的压力通常是重力和分子运动的结果。
压力的作用方向通常垂直于物体的接触面。如果观测到压力的作用方向与接触面并不垂直,通常是由于压力和摩擦力共同作用的结果。
1.作用方向与作用面积垂直并与作用面积的外法线方向相反;
2.压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越显著;
3.受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越显著。
A. 压力
国际单位:“牛顿”,简称“牛”,符号“N”;
B. 压强
国际单位:“帕斯卡”,简称“帕”,符号“Pa ”;
换算 1帕(Pa)=1N/㎡;
1兆帕(MPa)=145磅/平方英寸(psi)=10.2千克力/平方厘米(kgf/c㎡)=10巴(bar)=9.8大气压(at m)
1磅/英寸2(psi)=0.006895兆帕(MPa)=0.0703千克/平方厘米(kg/c㎡)=0.0689巴(bar)=0.068大气压(atm);
1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=14.503磅/平方英寸(psi)=1.0197千克/平方厘米(kg/c㎡)=0.987大气压(atm);
1大气压(at m)=0.101325兆帕(MPa)=14.696磅/平方英寸(psi)=1.0333千克/平方厘米(kg/c㎡)=1.0133巴(bar);
1毫米汞柱(mmHg)=133.33帕(Pa);
在工程中几种常见压力单位换算关系如下:
1MPa=106Pa≈145psi≈10.2kgf/cm²
1kgf/cm²=98.067kPa≈98kPa
1psi(1bf/in²)=6.8948kPa≈6.9kPa
1mmH2O=9.8067Pa≈9.8Pa
流体在任意一点的受力状态都可以用应力张量来表示。应力张量总共有9个分量,表示为:
其中σx,σy,σz分别是流体的其余部分对流体内的体积元在x,y,z方向的正应力;
,
,
,
,
,
是6个剪应力。
静止流体与理想流体
如果流体处于静止状态,或虽处于运动状态但流体是理想的(即可以忽略其粘性),则6个剪应力分量都等于零,只有σx,σy,σz不等于零。σx,σy,σz都是以受力面的外法线为其正向,而压力的正向恰好与之相反,可以证明:σx=σy=σz=-p,即静止流体或理想流体的压力等于任一方向正应力的负值。
粘性流体
对于运动的粘性流体,6个剪应力分量不会同时等于零,这时在斯托克斯假设(见粘性)成立的条件下,压力定义为:
即压力的大小等于所考察点三个正应力的平均值。可以证明它也是考察点所有方向上法应力的平均值。
通常把作用在1平方厘米上的单位作用力(1克力)作为压力的单位。但是,在实际应用时它失之过小,工业上采用的压力单位是千克力/厘米。在海平面上的大气压力为pA=1 033克力/厘米2,与工业上采用的压力单位比较接近。国际单位制(SI)中的压力单位是帕(斯卡),1帕=1牛顿/米2。
与温度体积的关系
流体的压力与温度、体积等有密切的关系。例如理想气体服从以下的状态方程:
pv=RT,
式中p为压力;υ为单位质量气体的体积;T为热力学温度;R为气体常数,等于287.14米/(秒2·开)。
压力与重力
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(1)压力是由于相互接触的两个物体互相挤压发生形变而产生的,按照力的性质划分,压力属于弹力;重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引作用而产生的。
(2)压力的方向没有固定的指向,但始终和受力物体的接触面相垂直。(因为接触面可能是水平的,也可能是竖直或倾斜的)重力有固定的指向,总是竖直向下。
(3)压力可以由重力产生也可以与重力无关。当物体放在水平面上且无其他外力作用时,压力与重力大小相等。当物体放在斜面上时,压力小于重力。当物体被压在竖直面上时,压力与重力完全无关。当物体被举起且压在天花板上时,重力削弱压力的作用。
(4)压力的作用点在物体受力面上,重力的作用点在物体重心,规则的均匀的几何体的重心在物体的几何中心。
力可以使物体产生形变。例如,用木棒从各个角挤压面团,可看到,当木棒离开后,面团上留下一个个的凹坑,这种使面团发生凹陷形变的力为压力。
不少学科常常把压强叫做压力,同时把压力叫做总压力。这时的压力不表示力,而是表示垂直作用于物体单位面积上的力。在工程上压力和压强叫法有时不严格区分(实际上工程师内部也会争执,因为这两个明显是不同概念,在工程上各有不同的用途。很多工件和产品的标牌上也不区分,常常将压强标做压力,这实际上是由于部分工程人员长期的习惯导致的,有些早期工程人员没有受过很好的系统教育,工作中又没有人指出所以一直混淆),但是在具体计算时绝对不是一个物理量,这种叫法是错误的或至少是不规范的,它们一个是标量一个是矢量,绝不等同。只是在看工程类的书籍或文件的时候要知道有这么一种叫法,具体怎么区分就看它所使用的单位是什么。
希望我能帮助你解疑释惑。
2024-06-20 广告