ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оптимальная структура цилиндрической оболочки, намотанной тканой лентой, нагруженной внутренним давлением и осевой силой из "Прочность цилиндрических оболочек из армированных материалов " Этот критерий прочности достаточно хорошо подтверждается экспериментально для некоторых марок стеклоткани. Следует заметить, что описание и анализ существующих критериев прочности стеклопластиков представлен в работах [9,68,92]. [c.17] Из равенств (1.21) и (1.30) следует, что для оптимальной оболочки углы фг В процессе деформации не изменяются. [c.17] Из полученных неравенств и выражения (1.30) следует, что в процессе деформации неоптимальные оболочки приближаются к оптимальным. Аналогичный результат получен на основании численного решения нелинейной задачи для цилиндра, армированного спиральными нитями, в работе [111]. [c.18] Рассмотрим оптимальную структуру материала для некоторых конкретных схем намотки. [c.18] Выше были рассмотрены некоторые наиболее часто применяемые схемы намотки с помощью соотношения (1.31) могут быть определены оптимальные структуры материала для большого числа других возможных схем армирования, например, намотки по спирали с разными углами и т. д. [c.20] Оптимальный угол намотки спирального слоя фо согласно условию (1.31) равен 46°54. На рис. 1.4, 1.5, 1.6 показаны построенные с помощью равенств (1. 19), (1.20) кривые, определяющие зависимость относительных деформаций и напряжений в ленте от угла намотки ф спирального слоя. Рис. 1.4 иллюстрирует сформулированный выше вывод об устойчивости оптимальной структуры в процессе деформации. Из рис. 1.5 следует, что основа ткани направлена по траектории максимального главного напряжения. Для оптимальной оболочки (соответствующий угол отмечен пунктирной линией) напряжения в ленте спирального И кольцевого слоя одинаковы (рис. 1.5, 1.6). [c.20] В такой форме условие оптимальности получено в работе [62J. Отметим, что при Gi2=t 0, т. е. для статически неопределимой системы, условие (1.35) определяет равнопрочную оболочку, если выполняется равенство (1.32). В этом случае оно совпадает с (1.34). [c.22] В заключение остановимся на проектировании оболочек, изготовленных 1из материала, не удовлетворяющего равенству (1.32) или (1.29). В этом случае условие (1.24) не определяет равнопрочную конструкцию, однако оболочка, структура которой соответствует этому условию, обладает рядом положительных свойств. Армирующие элементы в ней направлены по траекториям главных напряжений, а касательные напряжения, которые плохо воспринимаются стеклопластиком, равны нулю. Представленное выше общее решение позволяет проектировать конструкции, близкие к оптимальным. В частности, для оболочки, намотанной по спирали, можно, задав толщину, построить с помощью равенств (1.19), (1.20) и некоторой теории прочности зависимость Р (ф). Таким образом определяется ф, соответствующее максимуму f -, а затем толщина оболочки изменяется соответственно заданному расчетному давлению. [c.22] В более общем случае, когда структура пакета определяется несколькими параметрами, представляется целесообразным использовать численные методы оптимизации, например, метод формального поиска и т. п. [c.22] Вернуться к основной статье