ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Обсуждение данных эксперимента и расчета из "Композитные оболочки при силовых и тепловых воздействиях " С учетом того, что зависимость модуля Ei от температуры близка к линейной (см. рис. 6.11), выражение (3.1) представлялось как Е2 = u2lui) i + С2Т), где 1/2 = 0,124 Ui = 0,142 l = 35950 МПа С2 = —43 МПа/К. Значение 1 2 определялось при растяжении дуговых образцов, вырезанных из оболочек, а значение VI — при нагружении оболочек осевой сжимающей силой. [c.250] Определение влияния сжимающих напряжений в районе утолщений на предельные нагрузки. В процессе нагрева оболочки имел место перепад температур между стенкой и утолщениями на торцах. Осевые сжимающие напряжения, возникающие при нагреве в зоне сопряжения нагретой стенки с менее нагретыми утолщениями на торцах, у тонкостенных оболочек могут вызвать ее выпучивание в этой зоне (см. гл. 4), а у толстых — разрушение материала. Кроме того, они могут оказать влияние на величину критических напряжений в случае осевого сжатия оболочки [19,20]. [c.251] Бьша проведена оценка величины критического перепада температуры между стенкой (обшивкой) и утолщениями на торцах, вызывающего выпучивание в зоне сопряжения. При этом использовали формулу (4.2.12) ). Отметим, что численное значение коэффициента kt, входящего в эту формулу, соответствующие минимальному перепаду, для материала, из которого изготовлена оболочка, с учетом моментности докритического состояния составляет 4,65, а без учета — 4,77. [c.251] Влияние окружных сжимающих усилий на несущую способность защемленных оболочек из стеклопластика на фенолформаль-дегидном связующем с различным соотношением R/h наглядно представлено на рис. 6.24, где сплошной линией показаны предельные нагрузки равномерно нагретых оболочек, а пунктирными — с температурой утолщений 293 К. Как видно, для толстых оболочек R/h = 58) это влияние незначительно и им можно пренебречь. [c.253] Сравнение результатов расчета и испытаний при нестационарном нагреве. Экспериментальные данные при различных скоростях нагрева сопоставлялись с результатами расчета по формулам теории ортотропных оболочек [57]. Расчет проводился при тех же допущениях и значениях упругих характеристик, которые принимались при вычислении предельных нагрузок равномерно нагретых оболочек. Расчетные и экспериментальные значения критических напряжений для испытанных оболочек приведены в табл. 6.3. Там же указаны их геометрические размеры, уровни предельных нагрузок, скорости нагрева наружной поверхности, продолжительности нагрева и температура наружной поверхности в моменты, предшествующие разрушению. Для части оболочек с Дер = 145 мм, h — 3,2 мм, I = 550 мм и Rep = 248 мм, h = 4,3 мм, I = 800 мм на рис. 6.25а,б представлены зависимости критических напряжений от температуры Гн (продолжительности нагрева т) при нагреве их со скоростью Ь = 5 К/с, а для оболочек с i p = 249 мм, h = 2 мм, I = 800 мм на рис. 6.25в — при нагреве со скоростью Ъ = ПК/с. Как видно из табл. 6.3 и рис. 6.25, экспериментальные точки находятся вблизи расчетных значений при температуре Гн 480 К. [c.253] Оценка влияния нагрева на предельные нагрузки оболочек может быть прои.зведена путем сравнения приведенных в табл. 6.3 критических напряжений ст при комнатной температуре с критическими напряжениями а при повышенных температурах, полученных с помощью формул гл. 2 соответственно. [c.254] Удобнее границы применимости формул (5.8), (5.11) гл. 2 выражать в температурах тепловоспринимающей поверхности Г и Т , представляющих наибольшее или наименьшее значение из ряда температур, определяемых неравенствами (3.7) или (3.8) гл. 2 соответственно. [c.256] В качестве примера определим границы применимости формул (5.8), (5.11) гл. 2 для оболочек с толш51Ной стенки ho = 3,2 мм и R = 145 мм при нагреве ее наружной поверхности со скоростью Ь = 5 К/с. Видно, что у этой оболочки R/h = 45,3 50. Следовательно, при комнатной температуре она выпучиваться не будет. Нижнюю границу найдем из неравенств (3.4), полагая hi — Ri/50 = 145/50 = 2,9мм. Из полученного ряда температур наибольшее значение имеет температура, определяемая жесткостью Dn и равная 418 К. Верхнюю границу вычислим из неравенств (3.4), полагая Гр = 480 К. Наименьшее значение будет иметь температура, определяемая жесткостью Вц и равная 483 К. [c.256] Следовательно, формулы (5.8), (5.11) гл. 2 могут быть использованы для оболочек с ho = 3,2 мм, R = 145 мм, нагреваемых со скоростью Ь = 5К/с в диапазоне температур наружной поверхности 418 Гн 483 К. [c.257] Путем численной минимизации выражения (3.5) было получено, что при температурах Гн, близких к критической, величина критической сжимающей силы снижается на 1%. По-видимому, у неравномерно нагретых оболочек влияние поперечных сдвигов будет сказываться еще меньше. [c.257] На рис. 6.27 приведены результаты расчета критических напряжений стеклопластиковой оболочки с ho = 3,2 мм, R = 143 мм. [c.258] Вернуться к основной статье