常压容器分析 -----非均匀压强

leesea · 发表于 2013-11-7 22:42:26

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最近在在工作中遇到常压容器的计算，想对比下4735的标准，结果遇到非均匀压强的疑问，到论坛上寻找，发现有位朋友问过，但一直没有答案，今天本菜鸟虚心求教。在线教程里水池分析案例中非均匀压强那个p=ρy， ρ 是lb/in单位.y是62in。（是不是对应我们常用的 ρgh公式）
因为是非均匀压力，用坐标系输入y向是h的变化，压力输入1psi，请问问1psi是哪公式算出来？代表什么？为啥没用重力加速度g？请大神指教，小弟膜拜！

金芝 · 发表于 2013-11-7 22:45:17

哪位大哥给脱个盲

lsjkd · 发表于 2013-11-7 22:45:44

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给你举个例子就明白了，例如下图，一个圆形的平面上，压了一个圆柱形重物；这个重物的体积是v，端面圆面积为A，高度为H

如果计算重物对底面的压力，就是：体积x密度=重量，重量xg=牛顿；也就是底面压力为：F=vρg
用Simulation计算呢就有点区别了，把重物想象成液体，液体对壁面的压力是随深度成正比的，那底面受到的压力是与重物的效果一样，就是：F=vρg。在软件中底面的压力F=“压强值” 乘以（0+0X+79000Y+0XY+0X^2+0Y^2），其中79000是铁的密度，单位是n/m^3，这里要把kg化成牛，与系数（压强值）单位一致。79000后面的Y是变量，随深度的变化而变化的，因此底部压力就为：F=vρg=AHρg，H就是Y，F=AYρg，那么就可以得到某一点的压强就是除以面积就是了：p=Yρg，g在密度单位中kg化成牛时已经有了，因此，软件中压强就成了：p=Yρ。
补充：
“压强值”这个系数不是与大气压成比例的。例如密闭容器中的水对容器底面的压力为：初始压力+水的自重，也就是：初始压强x底面面积+水面高度x底面面积x水的密度x重力加速度（pA + hAρg）;如果初始压力与环境压力一样，就是压力表的度数为零，那底面压力可简化成  hAρg ；若要使底面压力是以前的两倍呢，hAρg是定值不变，pA就要等于hAρg。返回到Simulation中，“压强值”x Yρ1是总压力，那么就可以得到： “压强值”x Yρ1=pA + hAρg 那么：“压强值”=（pA + hAρg）/Yρ1,其中hAρg=Yρ1，因此可以写成：
                                              “压强值”=（pA /Yρ）+1
上式中    p：初始压强，单位与 “压强值”保持一致
               A：底面面积，单位与 “压强值”对应
            ρ1：液体的密度与重力加速度乘积，单位与 “压强值”对应
            Y：底面到液面的距离，单位与 “压强值”对应
操作时需要注意以下几点：
1. 软件中的“压强值”一般是作为一个系数的，一个大气压下保持为“1”即可（两个大气压不一定系数是2）
2. “方程式系数”中的Y要与所选坐标的Y一致，由推导的式子p=Yρ可知，液面上面压强为零Y=0 ，越往下值越大，那就需要Y坐标的方向要向下，如果朝上就需要加个负号了
3. 要保持密度单位与上面的系数“压强值”单位一致
4. 以上黄色底的字为图二中的对应数
以上是我的愚见，不当之处恳请留言指正！

jiaji · 发表于 2013-11-7 22:45:55

感谢大神回复，我基本明白公式的简化步骤了，但关于软件中的“压强值” 我还是不太明白，您说软件中的“压强值”一般是作为一个系数的，一个大气压下保持为“1”即可，
1标准大气压=760毫米汞柱=76厘米汞柱=1.013×10^5帕斯卡=10.336米水柱
这个1N/m2系数是如何取得，有何依据。请不吝赐教

环8131 · 发表于 2013-11-7 22:47:11

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压强值跟大气压没任何关系

月下鬼泣 · 发表于 2013-11-7 22:49:02

P=ρ*g*h=1000*9.8*h=9800h压强值系数为1
y系数为9800
其余系数为0

yinyugang · 发表于 2013-11-7 22:49:30

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还请详细说明下

多多多 · 发表于 2013-11-7 22:49:37

大气压是均匀的，开口容器，容器内外都承受大气压力，相互抵消了啊

carrick · 发表于 2013-11-7 22:51:32

我所说的“压强值”就是一个条件，例如自然环境下的一杯水，他所受到的就是一个大气压的压力，那这个“压强值”的系数就可以写成1。不过若将这杯水密封，加压，让压力高于外面，那这个“压强值”的系数就要随之增高，大于1，相反，如果是负压，那系数就要小于1。不知道你能明白吗

dkfrob · 发表于 2013-11-7 22:51:43

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我觉得这个不对，我认为这个是一个系数，不能认为是大气压，自然环境下的一杯水，除掉水的压力外，内外所有面的压力都是一个大气压，所以计算的时候忽略大气压

qq12qq1 · 发表于 2013-11-7 22:54:09

如果您认为和大气压无关，那你说的压强值系数1从何而来呢

经验？公式？

友红 · 发表于 2013-11-7 22:54:22

我认为哪个是系数，比如可以是载荷系数，比如考虑动载荷什么的

feng2919 · 发表于 2013-11-7 22:56:57

咱们来验证一下
建立一个立方体积的水箱，加上水的压力，压强值设定为1

2013-11-10 22:01:58 上传
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lixi19901223 · 发表于 2013-11-7 22:58:50

求解底面的反作用力正好是1吨，底面支撑力正好是一吨水的重量，说明公式是正确的

2013-11-10 22:03:06 上传
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xuanran · 发表于 2013-11-7 23:00:06

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压强值设定为2，求解得出，底面反力2吨。结论，压强值跟大气压有何关系呢？？
2013-11-10 22:04:00 上传
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q18063733 · 发表于 2013-11-7 23:00:40

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结论，压强值可以认为他就是一个系数

egn · 发表于 2013-11-7 23:00:51

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补充：
“压强值”这个系数不是与大气压成比例的。例如密闭容器中的水对容器底面的压力为：初始压力+水的自重，也就是：初始压强x底面面积+水面高度x底面面积x水的密度x重力加速度（pA + hAρg）;如果初始压力与环境压力一样，就是压力表的度数为零，那底面压力可简化成  hAρg ；若要使底面压力是以前的两倍呢，hAρg是定值不变，pA就要等于hAρg。返回到Simulation中，“压强值”x Yρ1是总压力，那么就可以得到： “压强值”x Yρ1=pA + hAρg 那么：“压强值”=（pA + hAρg）/Yρ1,其中hAρg=Yρ1，因此可以写成：
                                             “压强值”=（pA /Yρ）+1
上式中    p：初始压强，单位与 “压强值”保持一致
               A：底面面积，单位与 “压强值”对应
            ρ1：液体的密度与重力加速度乘积，单位与 “压强值”对应
            Y：底面到液面的距离，单位与 “压强值”对应

dingoslove · 发表于 2013-11-7 23:01:44

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同意，压强值就是一个系数。但是

                           “压强值”=（pA /Yρ）+1
上式中    p：初始压强，单位与 “压强值”保持一致
               A：底面面积，单位与 “压强值”对应
            ρ1：液体的密度与重力加速度乘积，单位与 “压强值”对应
            Y：底面到液面的距离，单位与 “压强值”对应
“压强值”这个系数不是与大气压成比例的，但是上式中的初始压强p是压力表的度数，也就是101KPa时为零，也就是大气压力的相对压力，从这一点来看，我觉得是不是 “压强值”和大气压力还是有点关系啊。

Ted · 发表于 2013-11-7 23:02:30

非常感谢两位前辈详尽的解答，学无止境啊

爱中华134 · 发表于 2013-11-7 23:02:59

大气压应该加到方程式的常数项上

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