2.6 作用于曲面上的静水总压力(2)

图2.6.9水斗式水轮机水轮机图2.6.10水斗式水轮机照片图2.6.11混流式水轮机图2.6.12混流式水轮机照片图2.6.13斜流式水轮机图2.6.14贯流式水轮机图2.6.15尾水管图2.6.16电站引水钢管研究思路由于曲面各点所受静水压强方向不同，将曲面上静水总压力分解为水平分力和垂直分力，再合成总压力。图2.6.17曲面静水压强示意2.6.1静水压力水平分力2.6.2静水压力铅垂分力2.6作用于曲面上的静水总压力2.6.3静水总压力2.6.1静水压力水平分力2.6.1静水压力铅垂分力2.6作用于曲面上的静水总压力bxyozFE一母线与Oy轴平行的二向曲面（柱体）图2.6.18两向曲面示意bxyozFE曲面母线长b，其在xoz面上投影为EF。考虑曲面左侧受静水压力的作用。图2.6.18两向曲面示意微元体静水压力水平分力求解到两个方向ydPxOzFEh图2.6.19微元体静水压力分解hCFEAxxyOzFE图2.6.20曲面向铅垂面投影面积、埋深示意静水总压力水平分力Ax:曲面在铅垂面上的投影面（平面）的面积hc:Ax形心点水深（埋深）作用点：Px通过投影面Ax平面压力中心2.6.1静水压力水平分力2.6.2静水压力铅垂分力2.6作用于曲面上的静水总压力2.6.3静水总压力2.6.1静水压力水平分力2.6.1静水压力铅垂分力2.6作用于曲面上的静水总压力2.6.1静水压力铅垂分力 压力体的基本公式 压力体构成 铅垂分力方向 复杂曲面 内外侧受压 分层液体 有真空存在的压力体2.6.1静水压力铅垂分力 压力体的基本公式 压力体构成 铅垂分力方向 复杂曲面 内外侧受压 分层液体 有真空存在的压力体曲面静水压力铅垂分力力求解ydPOzFEh图2.6.21微元体静水压力分解示意曲面静水压力水平分力求解示意ydPOzFEhx图2.6.22微元体静水压力铅垂分力示意V：压力体体积Pz作用线通过压力体的体积形心体积形心图2.6.23压力体构成示意V：压力体Pz作用线通过压力体的体积形心体积形心图2.6.23压力体构成示意V：压力体体积Pz作用线通过压力体的体积形心体积形心图2.6.23压力体构成示意Pz=γV作用于曲面上静水压力铅垂分力等于压力体内水体重量图2.6.23压力体构成示意2.6.1静水压力铅垂分力 压力体的基本公式 压力体构成 铅垂分力方向 复杂曲面 内外侧受压 分层液体 有真空存在的压力体底：曲面本身图2.6.23压力体构成示意顶：液面，或液面延长面（液面相对压强为零)图2.6.23压力体构成示意侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线构成图2.6.23压力体构成示意压力体构成：底、顶、侧围成底：曲面本身顶：液面，或液面延长面（液面相对压强为零)侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线构成图2.6.23压力体构成示意压力体构成：底、顶、侧围成底：曲面本身顶：液面，或液面延长面（液面相对压强为零)侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线构成图2.6.23压力体构成示意2.6.1静水压力铅垂分力 压力体的基本公式 压力体构成 铅垂分力方向 复杂曲面 内外侧受压 分层液体 有真空存在的压力体图2.6.23压力体构成示意用微元受力分解法确定dPz代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 压力体方向图2.6.24压力体方向示意2.6.1静水压力铅垂分力 压力体的基本公式 压力体构成 铅垂分力方向 复杂曲面 内外侧受压 分层液体 有真空存在的压力体必须采用分段法处理分段点：dPz＝0点，曲面起点、终点图2.6.25复杂曲面分段第1段第2段图2.6.25复杂曲面分段图2.6.25复杂曲面分段123图2.6.26复杂曲面分段123图2.6.26复杂曲面分段123图2.6.26复杂曲面分段123图2.6.26复杂曲面分段图2.6.26复杂曲面分段2.6.1静水压力铅垂分力 压力体的基本公式 压力体构成 铅垂分力方向 复杂曲面 内外侧受压 分层液体 有真空存在的压力体压力体（体积）的构成底：曲面本身顶：液面或液面延长面（液面上相对压强为零！！)侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线围成铅垂分力方向:由微元受力分解法确定分内侧压力体、外侧压力体、再叠加13132图2.6.27复杂曲面内外受压压力体（体积）的构成底：曲面本身顶：液面或液面延长面（液面上相对压强为零！！)侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线围成铅垂分力方向:由微元受力分解法确定外侧压力体13132图2.6.27复杂曲面内外受压压力体（体积）的构成底：曲面本身顶：液面或液面延长面（液面上相对压强为零！！)侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线围成铅垂分力方向:由微元受力分解法确定内侧压力体312图2.6.27复杂曲面内外受压压力体（体积）的构成底：曲面本身顶：液面或液面延长面（液面上相对压强为零！！)侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线围成铅垂分力方向:由微元受力分解法确定内侧压力体、外侧压力体叠加13132图2.6.27复杂曲面内外受压2.6.1静水压力铅垂分力 压力体的基本公式 压力体构成 铅垂分力方向 复杂曲面 内外侧受压 分层液体 有真空存在的压力体分层受压曲面的压力体画法与不分层液体相同，但按不同层液体重度分层计算V，再叠加。图2.6.29复杂曲面压力体画法-γ1V1-γ2V2γ3V3γ4V4γ5V5图2.6.29复杂曲面压力体画法2.6.1静水压力铅垂分力 压力体的基本公式 压力体构成 铅垂分力方向 复杂曲面 内外侧受压 分层液体 有真空存在的压力体画法与无真空存在的压力体画法相同。图2.6.30负压力体画法但方向背离受压面有真空存在的压力体方向无真空存在的压力体方向图2.6.30压力体方向2.6.1静水压力铅垂分力 压力体基本公式 压力体构成：底、顶、侧围成 铅垂分力方向：微元dPz分解法 复杂曲面：曲面分段处理 内外侧受压：曲面分内外层 分层液体：分层计算压力体 有真空存在的压力体：dP背离曲面2.6.1静水压力铅垂分力 压力体基本公式 压力体构成：底、顶、侧围成 铅垂分力方向：微元dPz分解法 复杂曲面：曲面分段处理 内外侧受压：曲面分内外层 分层液体：分层计算压力体 有真空存在的压力体：dP背离曲面2.6.1静水压力铅垂分力 压力体基本公式 压力体构成：底、顶、侧围成 铅垂分力方向：微元dPz分解法 复杂曲面：曲面分段处理 内外侧受压：曲面分内外层 分层液体：分层计算压力体 有真空存在的压力体：dP背离曲面2.6.1静水压力铅垂分力 压力体基本公式 压力体构成：底、顶、侧围成 铅垂分力方向：微元dPz分解法 复杂曲面：曲面分段处理 内外侧受压：曲面分内外层 分层液体：分层计算压力体 有真空存在的压力体：dP背离曲面2.6.1静水压力铅垂分力 压力体基本公式 压力体构成：底、顶、侧围成 铅垂分力方向：微元dPz分解法 复杂曲面：曲面分段处理 内外侧受压：曲面分内外层 分层液体：分层计算压力体 有真空存在的压力体：dP背离曲面2.6.1静水压力铅垂分力 压力体基本公式 压力体构成：底、顶、侧围成 铅垂分力方向：微元dPz分解法 复杂曲面：曲面分段处理 内外侧受压：曲面分内外层 分层液体：分层计算压力体 有真空存在的压力体：dP背离曲面2.6.1静水压力铅垂分力 压力体基本公式 压力体构成：底、顶、侧围成 铅垂分力方向：微元dPz分解法 复杂曲面：曲面分段处理 内外侧受压：曲面分内外层 分层液体：分层计算压力体 有真空存在的压力体：dP背离曲面 压力体基本公式Pz=γV 压力体构成：底、顶、侧围成 铅垂分力方向：微元分解法确定 复杂曲面：曲面分段处理 内外侧受压：曲面分内外层 分层液体：分层计算压力体 有真空存在的压力体：dP方向背离曲面2.6.1静水压力水平分力2.6.2静水压力铅垂分力2.6作用于曲面上的静水总压力2.6.3静水总压力大小：方向：作用点：（1）从Pz作用线和Px作用线找出交点K；（2）从K点出发，沿α方向作延长线，其交于曲面于D点，即为静水总压力的作用点。图2.6.31曲面静水总压力的方向例题1：画出如下柱面的压力体图2.6.32复杂曲面压力体图2.6.32复杂曲面压力体图2.6.32复杂曲面压力体CDAB图2.6.32压力体例题图2.6.32复杂曲面压力体BCDA图2.6.32压力体例题图2.6.32复杂曲面压力体例2：求作用于弧门上的静水总压力的大小和方向PααD图2.6.32弧门总压力作用点求解例3：有一个金属压力管，管中受均匀压强为p的作用，管内径为D。当管壁允许拉应力为[σ]时，求管壁厚度δ为多少？图2.6.33电站引水管受压示意例3：有一个金属压力管，管中受均匀压强为p的作用，管内径为D。当管壁允许拉应力为[σ]时，求管壁厚度δ为多少？图2.6.33电站引水管受压示意例4密封容器内盛有油水两层液体，在油层中有一弧门，半径R=0.2m，容器垂直于纸面的宽度B=0.4m，油水层厚度为h=0.2m，弧门铰链在O点，求密封液体所需要的力F？图2.6.34密封容器及其弧门图2.6.34密封容器及其弧门取弧门为脱离体，考虑其作用力图2.6.35弧门受力平衡γn=0.8γγmOAx形心图2.6.34密封容器及其弧门图2.6.34密封容器及其弧门例5：直径D=1m的半球形堵头，一端为平板堵头，容器中充满水，测压管高度y=D/5。试求： 作用在平板堵头和半球形堵头上的静水压力水平分力； 其铅垂分力； 其静水总压力。图2.6.36半球和平面堵头受压图2.6.36半球和平面堵头受压Dy图2.6.36半球和平面堵头受压图2.6.36半球和平面堵头受压图2.6.36半球和平面堵头受压r1hrOr2例6：在图示容器上，测压管读数h=1m，r1=1m，r2=1.1m，求下列情况下，r=r1处静水压强？ 容器固定； 容器以0.5g的加速度向上运动； 容器以ω＝1s－1角速度绕z轴旋转。z图2.6.37多种质量力作用下密闭容器中液体静水压强