Пластины тонкой теория

Для расчета пластины воспользуемся теорией малых упругопластических деформаций, предполагая тем самым такое приложение внешней поперечной нагрузки q (х, у), при котором во всех точках пластины осуществляется простое нагружение или близкое к нему. [c.334]

Сложность точного анализа этой задачи вызвала появление различного рода приближенных теорий, которые обычно строятся следующим образом. Делается некоторое кинематическое предположение о характере распределения перемещений, составляется функционал действия по Гамильтону, варьированием этого функционала получается дифференциальное уравнение или система дифференциальных уравнений задачи (идея чрезвычайно близкая к той, которая лежит в основе построения технической теории изгиба балок и пластин). Простейшая теория, которая будет изложена ниже, основывается на уравнении, выведенном еще Рэлеем. Это уравнение содержит предположение элементарной теории о сохранении плоских сечений, но принимает во внимание инерцию поперечного движения элементов стержня. Направим ось Xi по центральной оси стержня произвольного поперечного сечения, тогда оси и Хз будут лежать в плоскости поперечного сечения. Полагая деформацию = независящей от Хг х , найдем вгг = зз = —vmi, i, следовательно, перемещения равны [c.449]

Рис. 7.12. Зависимость = /(Re< ) на пластине сравнение теории (линии)и эксперимента (точки).

Так как расчет конструкции выполняется с использованием линейной теории оболочек и пластин, то вектор величин V в конструкции линейно выражается через вектор неизвестных разрывов в виде V = аД + Ь. Матрицу коэффициентов влияния а и вектор Ь для конструкции с разрывными сопряжениями вычисляют следующим образом. Вначале конструк- [c.79]

Одним из примеров особых поверхностей является плоскость. Если оболочка вырождается в пластину, то метод расчленения следует заменить расчетом по теории изгиба пластинки или по теории обобщенного плоского напряженного состояния. Если оболочка делается пологой, то на смену методу расчленения приходит приближенная теория пологих оболочек. [c.167]

В контактных задачах теории пластин и оболочек уже нетривиальным является вопрос выбора теории, влияющей на конечный результат. Если, например, определяется нормальная реакция между пластиной и жестким телом без острых кромок с позиции теории Кирхгофа, то в составе реакции могут появляться сосредоточенные силы, расположенные по границе зоны контакта. Та же задача, но решаемая на основе теории, учитывающей поперечные сдвиги и не учитывающей поперечное обжатие, не приводит к появлению сосредоточенных сил на границе зоны контакта. Однако нормальная реакция не обращается в.нуль на границе зоны контакта, а может достигать там наибольшего значения. Учет поперечного обжатия пластины позволяет получить решение, обращающееся в нуль на границе зоны контакта. Если область контакта допустимо заменить линией, то теория Кирхгофа может привести к неограниченным реакциям на концах линии. [c.3]

ТИНЫ И ребра. Если же их определять на основе точных уравнений теории упругости, они должны обратиться в нуль. Этого требует граничное Условие отсутствия касательных напряжений на свободном торце пластины. Отмеченное обстоятельство, однако, не умаляет достоинство изложенной теории, так как уже на небольшом расстоянии от торца решения по приближенной и точной теориям будут близки. Приближенную теорию вполне допустимо использовать в тех случаях, когда краевые эффекты вблизи торца пластины в зоне присоединения ребра не. являются, решающ,и ми. Если ребро не достигает края пластины, то изложенные выше результаты позволяют сделать заключение о высокой точности приближенной теории. [c.119]

Метод Кирхгофа имеет преимущество перед методом Коши— Пуассона благодаря большей наглядности и физической ясности в основу теории положены упрощения, имеющие вполне определенный физический смысл и очевидную преемственность от хорошо проверенной опытами теории балок. Введение понятий о внутренних усилиях и моментах еще более сблизило теорию пластин с теорией балок и привело к окончательному выяснению вопроса о граничных условиях для пластин, который, как было уже сказано, долгое время оставался предметом дискуссии. В то же время нельзя не отметить существенный недостаток этого метода, а именно — его ограниченность теория Кирхгофа является приближенной и не может быть развита в точную теорию. В этом отношении теория Коши—Пуассона была бы предпочтительней, если бы удалось, наконец, выяснить условия сходимости ее рядов, поскольку она позволяет, в принципе, неограниченно уточнять решение. [c.7]

Если диаметр отверстия мал по сравнению с шириной пластины, то по формулам теории упругости распределение напряжений [c.57]

Если предполагается, что оболочки состоят из плоских элементов пластин, то к матрице тангенциальной жесткости пластины можно применить описанные в гл. И преобразования [25, 26]. При использовании криволинейных элементов оболочек следует вернуться к уравнениям теории оболочек и включить в них нелинейные члены [9, 27]. Необходимые подробности читатель может найти в упомянутых работах. [c.453]

Теория показывает, что число параметров зависит от выбора единиц измерения. Наименьшее число параметров получится, если единицы измерения будут связаны с самой решаемой задачей. Так, в качестве единицы длины можно принять не метр, а длину пластины I. Для перевода всех параметров в новую систему единиц измерения поделим их на / в той же степени, в которой длина входит в их размерность [c.81]

Теория изгиба пластин и оболочек, основана на некоторых упрощающих предположениях. Первым из них является предположение о неизменности нормали или так называемая гипотеза Кирхгофа. Принимается, что точки, расположенные на некоторой прямой, нормальной к срединной поверхности до деформации, после деформации снова образуют прямую, нормальную к деформированной поверхности. Такое предположение, как и гипотеза плоских сечений бруса, выражает тот факт, что угловыми деформациями оболочек можно пренебречь по сравнению с угловыми перемещениями. Это приемлемо в той мере, в какой толщина пластины мала по сравнению с другими ее размерами. [c.302]

Если прогибы W пластины малы по сравнению с ее толщиной, то можно построить приближенную техническую теорию изгиба пластин, основанную на следующих гипотезах Кирхгофа. [c.186]

Для получения точного решения зада ш теории упругости надо найти такие функции, которые помимо удовлетворения дифференциальным уравнениям задачи, например бигармоническому уравнению (4.29), так же строго удовлетворяли бы условиям равновесия в каждой точке поверхности тела. Часто это сделать не удается. Тогда вместо строгого выполнения граничного условия в каждой точке поверхности составляют приближенное условие в отношении главного вектора и главного момента сил, возникающих на определенной части поверхности тела. Например, если известно, что на данной грани пластины напряжения отсутствуют, то вместо требования [c.86]

Но все же определяемая условно толщина пограничного слоя б будет зависеть от той точности, которую мы назначаем для равенства скорости пограничного слоя н скорости внешнего потока на их общей границе. Поэтому в современной теории пограничного слоя чаще пользуются понятиями толщины вытеснения 8 и толщины потери импульса б ", которые косвенным образом характеризуют поперечный размер пограничного слоя, но определяются более точно, чем толщина слоя б. Для пояснения первого из этих понятий рассмотрим схему обтекания невозмущенным потоком вязкой жидкости плоской пластины, поставленной параллельно вектору скорости (рис. 178). Пусть граница пограничного слоя ОА определяется его толщиной б, назначенной условно, как указано выше. Линии тока невозмущенного потока перед пластиной (х < < 0) представляют собой параллельные пластине прямые, однако над пластиной (х > 0) они должны отклоняться. Действительно, поскольку в сечении т — п, где толщина пограничного слоя б, скорости щ всюду меньше, чем скорость невозмущенного потока Uq, то расход жидкости через это сечение будет меньше, чем через сечение а — Ь того же размера б, но проведенное в невозмущенном потоке (см. рис. 178). Поэтому линия тока над пластиной, чтобы пропустить расход Hq6, должна отклониться на некоторую величину б. Тогда уравнение баланса расходов для сечений а — Ь п т — п запишется в виде [c.359]

Предметом гл. 12 служит то, что принято называть прикладной теорией упругости — стержни, пластины и оболочки. Общие пропорции курса не позволили уделить этим важным техническим объектам много места, да вряд ли это было бы целесообразно. Для практических расчетов следует обращаться к специальной литературе, изобилующей длинными формулами, таблицами и графиками. Общая точка зрения, проводимая в данной главе, состояла в том, чтобы получать во всех случаях основные уравнения с помощью единообразного приема, а именно отправляясь от вариационных принципов. [c.14]

Оболочкой называется тело, ограниченное двумя эквидистантными поверхностями. Чтобы сделать определение более точным, выберем некоторую поверхность S. В каждой точке М этой поверхности проведем нормаль и отложим по одну и по другую сторону поверхности отрезки, равные h, так что М М = М М = h. Совокупность точек Mi образует одну сторону оболочки, совокупность точек Мг — другую сторону, 2h — толщина оболочки, S — ее срединная поверхность. Оболочка считается тонкостенной, если h R, где R — наименьший из главных радиусов кривизны срединной поверхности. Техническая теория оболочек основывается на точно такой же гипотезе прямых нормалей, что и техническая теория пластин. Предполагается, что линейный элемент, нормальный к срединной поверхности до деформации, остается нормальным к деформированной срединной поверхности. Если отнести поверхность к ортогональной системе криволинейных координат и выбрать локальные оси Ха в касательной плоскости к срединной поверхности, направив ось z по нормали, то для 27 [c.419]

В теории изгиба балок для сведения трехмерной задачи о деформированном состоянии бруса к одномерной (в функции осевой координаты) принята гипотеза плоских сечений. В теории изгиба пластин для упрощения задач приняты следующие гипотезы. Гипотеза неизменной нормали — первая кинематическая гипотеза Кирхгофа, которая состоит в том, что материальные точки пластины, расположенные на одной нормали к срединной плоскости So, после деформирования остаются на нормали к поверхности SS, в которую переходит, плоскость So. Следовательно, материальные точки при деформировании перемещаются так, что все время остаются на одной прямой, перпендикулярной So. Вторая кинематическая гипотеза Кирхгофа состоит в том, что все точки, лежащие на одной нормали, получают одинаковое перемещение в направлении оси Oz, т. е. если [c.366]

Поскольку корректность определения тепловых потоков по формулам полус граниченного тела связана с влиянием поверхностной измерительной пленки или пластины иа теплообмен, то теория метода сводится к решению и анализу задачи о распространении тепла через систему двух тел пленки, уподобляющейся беско-нечной пластине,. 506 [c.506]

Содержание этой книги охватывает три основные темы теорию изгиба балок (в частности, теорию балок прямоугольного поперечного сечения, служащую как бы введением и одновременно частным случаем двух остальных тем), теорию пластин и теорию оболочек. Каждой из этих тем посвящена обширная литература, причем, как правило, монографии, посвященные этим темам, являются весьма интересными. Предлагаемая трактовка представляется в лучшем случае как введение к этим темам с несколько необычным акцентом на такие интересные с практической точки зрения аспекты, как ошибки, возникающие при различных широко используемых аппроксимациях, и методы получения, когда это диктуется необходимостью, уточненных результатов. [c.7]

Точно так. же пятое решение (т = 5) соответствует пластине с горизонтально направленными напряжениями, постоянными в горизонтальном и линейно изменяющимися в вертикальном направлениях. Если ось х лежит в горизонтальной срединной плоскости прямоугольной пластины, то этот случай соответствует чистому, изгибу (рис. 3.8,6). Если ось х не проходит через срединную плоскость, то можно считать, что на пластину действует комбинация осевого нагружения и чистого изгиба (рис. 3.8, в). Опять же, как видно из рисунка, нетрудно заключить, что если пластину разбить на два равных прямоугольных элемента, то допущение о линейном изменении напряжений а на концах приводит к постоянному значению напряжения Ох во всех поперечных сечениях, удовлетворяет условию равновесия (за исключением вертикальных компонент напряжений а, обусловленных кривизной, которые в рамках классической теории упругости по-лагаютея бесконечно малыми) и условию плотной подгонки всех элементов друг к другу сказанное можно распространить на любой стержень цилиндрической формы. [c.156]

Если сравнить соотношения, использованные при вьюоде уравнений (6.19), (6.20), (6.27), с соответствуюнщми соотношениями классической (кирхгофовской) теории пластин, то нетрудно убедиться, что для перехода к этой теории в названных уравнениях следует положить [c.269]

Отметим, что дискретный способ содержит более гибкие и широкие возможности для описания таких течений, в которых вихревые поверхности теряют устойчивость. Примером может служить изучение вихревых дорожек Кармана за пластиной. Здесь расчетньш путем устанавливаются устойчивые вихревые образования, обладающие конечными размерами. Вместе с тем классические дорожки Кармана [1.11, 1.12], строго говоря, неустойчивы [3.35]. Это связано с тем, что во введенной Карманом дорожке вихри имеют бесконечно малые размеры. Болес того, оказалось, что постулировать то или иное предельное течение для т —> оо в трывных задачах не всегда допустимо и при более широких допущениях, так как их может быть несколько (симметричная и несимметричная дорожки за пластиной). В теории решение может зависеть от начальных условий зада ш, а практическая реализуемость того или другого режима может определяться и другими обстоятельствами. В указанном случае наличие симметри шо поставленной разделительной пластины делает устойчивым симметричный режим, а отсутствие ее — несимметричный. [c.59]

Влияние растягивающих цепных) усилий в срединной поверхности пластины. В изложенной теории было приняго, что прогибы пластины малы по сравнению с ее толщиной. Если колеблющаяся пластина находится под действием настолько значительного статического давления, что прогибы, вызванные этим давлением, ие малы по сравнению с толщиной пластины, то при вычислении частот нужно учесть растягивающие (иепные) усилия в срединной поверх-. ности пластины. Вследствие сопротивления пластины этим усилиям, жесткость пластины и частота колебаний возрастают с. увеличением [c.433]

В большинстве работ по оптимизации конструкций тип и обшая форма конструкции считаются наперед заданными оптимизации подвергаются лишь некоторые детали. Так, например, если необходимо спроектировать перекрытие некоторого круглого отверстия, то задачу можно свести к оптимальному проектированию свободно опертой трехслойной пластинки с заданной толщиной заполнителя проектировщику остается определить характер изменения суммарной толщины покрывающих пластин в радиальном направлении. Наиболее важным исключением из этого положения служит теория ферм Ми-челла [1], но даже в этом случае тип конструкции (не очень реальный) задается наперед. [c.72]

Так как зависимости (7.22)... (7.25) получены на основе использования теории быстродвнжущегося источника теплоты, то определение продолжительности нагрева при электрошлаковой сварке будет ориентировочным. Используем схему линейного источника теплоты в пластине. [c.217]

Рассмотрим сжатые оболочки или пластины, находящиеся в плоском безмоментном напряженном состоянии. Для исследования возможной бифуркации состояния равновесия или квазистатиче-ского процесса нагружения воспользуемся методом Эйлера. Приложим статически к оболочке или пластине малую поперечную возмущающую распределенную нагрузку интенсивностью tq, которую затем статически же снимем. Допустим, что оболочка либо пластина не вернулась в исходное состояние, а перешла в смежное сколь угодно близкое моментное состояние и на ее поверхности появились локальные выпучины. Каждую такую выпучину с достаточной для практики степенью точности можно рассматривать как пологую оболочку и воспользоваться изложенной в 10.11 теорией упругих пологих оболочек. При переходе оболочки в смежное состояние точки срединной поверхности получат дополнительную деформацию бе,7, прогиб —6mi = y, а усилия и моменты — приращения 6Nij, bMij. На основании уравнений (10.111), (10.126) получим [c.324]

Пластина — тело призматической или цилиндрической формы, толщина которого значительно меньше его основания. Толщина пластины может быть постоянной и переменной. Ловерх-пость, которая делит толщину пластины пополам, называется срединной. Пластина считается тонкой, если ее толщина не превосходит 7б наименьшего размера основания. Расчеты пластин при толщине свыше 7б наименьшего размера основания ведутся по теории толстых плит. [c.60]

Рассмотрим пластический изгиб круглой пластины (рис. 81) при осесимметричной нагрузке q = q(r) г — радиус-вектор, 2h — постоянная толщина пластины, ось г цилиндрической системы координат направлена вниз). До достижения предельной нагрузки пластина не испытывает пластических деформз1фй. Все положения, принятые в теории упругости при изгибе пластин (гл. IV), сохраняются. Компонентами напряжений Ог, Xrz в тонкой пластине пренебрегаем, касательные напряжения Тге, te равны нулю в силу симметрии. [c.130]

Непроникновение статического электрического ноля в сверхпроводники. Теория в своей первоначальной формулировке не давала ответа на вопрос о том, проникает ли электрргческое поле в сверхпроводник на глубину X или его границей являются поверхностные заряды. Решение этого вопроса нужно было искать экспериментальным путем. Отпет был дан работой Г. Лондона [118], который пытался заметить небольшие изменения емкости конденсатора при переходе его пластин в сверхпроводящее состояние. Он использовал конденсатор, пластины которого были изготовлены из ртути и разделены тонким слоем. слюды. Если бы проникновение существовало, то, несмотря на некоторые технические трудности, наблюдаемый эффект должен был в 4 раза превышать ошибку эксперимента. Поскольку изменений емкости не было обнаружено, в настоящее время предполагается, что статическое электрическое поле не может существовать внутри сверхпроводника. [c.645]

Академией наук в 1811 г. На ошибку указал член жюри Лагранж, и эта ошибка была позднее исправлена. В литературе уравнение (6.11) или, что то же, (6.12) носит название уравнения Софи Жермен — Лагранжа. Оно играет фундаментальную роль в теории изгиба пластин. [c.157]

Экспериментальная проверка теории Блязиуса выполнена несколькими авторами и различными способами. На рис. 183 приведено сопоставление теоретической кривой Г. Блязиуса (8-69) (сплошная линия) с весьма точными измерениями И. Никурадзе, проведенными при различных числах Рейнольдса. Можно констатировать практически полное совпадение теории и опыта. Опытные значения коэффициента трения, найденные И. Никурадзе двумя разными способами, дали формулы 0 = 1,315/)/Ке и = = 1,319/ / Яе,, что также подтверждает теорию. Наряду с этим в изложенной теории есть детали, которые не согласуются с опытом. Так, из формулы (8-73) видно, что при приближении к переднему краю пластины (х = 0) касательное напряжение т стремится к бесконечности, тогда как при всех х < О, очевидно, должно быть То = 0. Следовательно, на переднем крае пластины функция То (х) [c.369]

Г. Ф. Б у р а г о [6], а при исследовании обтекания профиля сверхзвуковым потоком — мето до.м, сочетающим теорию косых скачков уплотнения и течения Прандтля — Майера (для профи ля крыла в р.иде тонкой пластины и для линейных профилен), и методом характеристик (для криволинейных профилей). [c.172]

Маха-Зендера является модификацией интерферометра Майкельсона, а его теория аналогична теории последнего. На экране, расположенном в направлении F , при сведении лучей 1 и 2 в одну точку происходит интерференция. Интенсивность интерференционной картины определяется формулой / = 2/ (1 + os 5), где 5-разность фаз между интерферирующими лучами. Линии одинаковой интенсивности в интерференционной картине определяются условием 6 = = onst. Наиболее просто наблюдать и анализировать интерференционные полосы в виде концентрических окружностей, образуемых в результате того, что из точки S на пластину А падает не пучок параллельных лучей, а пучок расходящихся лучей. Однако для последующих рассуждений характер интерференционной картины несуществен, важно лишь, что она возникает. В направлении Fj также появляется интерференционная картина, распределение интенсивностей в которой дополняет распределение интенсивностей в направлении Fj таким образом, чтобы соблюдался закон сохранения энергии. [c.410]

Пластиной называется тело, ограниченное двумя плоскостями Z = h и цилиндрической поверхностью, образующие которой параллельны оси z. В плоскости z = О, называемой срединной плоскостью, выбираются произвольным образом координаты Ха (а = 1,2). Предполагается, что размеры пластины в плане значительно больше, чем толщина 2h (рис. 12.4.1). Так же, как в 2.1, где речь шла о стержнях, будем принимать за 1[аимень-ший поперечный размер наименьшее расстояние между касательными к контуру пластины. Под контуром пластины понимается контур сечения цилиндрической поверхностью плоскости Z = 0. Так же, как теория изгиба балок, теория пластин может быть построена при помощи любого из вариационных принципов. Если при выводе уравнения изгиба мы отправлялись от вариационного принципа Лагранжа, то здесь мы примем за основу вариационный принцип Рейснера (не в силу каких-то его преимуществ, а для иллюстрации метода). Дело в том, что в физически нелинейной теории пластин, изготов- Рис. 12.4.1 ленных из нелинейно-упругого или пластического материала, реализация вычислений на основе принципа Лагранжа приводит к очень большим трудностям, тогда как принцип Рейснера позволяет получить приближенное решение задачи относительно просто. [c.395]

Представим себе, что пластина нагружена таким образом, что усилия Гар отличны от нуля, а прогиб W и, следовательно, моменты Мцр равны нулю. Будем называть такое плоское напряженное состояние в пластине начальным напряженным состоянием. В отношении него будем употреблять термин безмоментное состояние. Поставим задачу об устойчивости пластины по отношению к весьма малым (бесконечно малым) искривлениям срединной плоскости. При определении усилий Уар мы должны были пользоваться обычными уравнениями плоской задачи теории упругости, а следовательно, линеаризированными выражениями для Сае- Если пластина получает малое изгибное возмущение w, то, конечно, величины iVaWn малы по сравнению с Ма, е, но при варьировании прогиба в (12.10.2) именно эти члены, являющиеся множителями при больших Та , должны варьироваться. [c.415]

Т.аким образом, если провести окружность диаметром d так, чтооы она касалась прямолииейного края пластины в точке О приложения силы Р, то в любой точке этой окружности нормальные напряжения Ог будут одинаковы и вычисляются по формуле (5.49). Эти окружности называют кругами Буссинеска, по имени ученого, впервые решившего в 1885 г. задачу о действии сосредоточенной силы на упругое полупространство (пространственная задача теории упругости). Задача о действии сосредоточенной силы на полуплоскость была решена Фламаиом (1895). В литературе ее именуют Буссинеска — Фламана. [c.109]

Гибкие пластины небольшого прогиба. Теория изгиба гибких пластин небольшого прогиба была предложена Сен-Веианом. Особенность этой теории состоит в том, что предполагается действие больших усилий N1, Ny, Т в срединной поверхности, настолько больших, что при составлении уравнения равновесия составляющими на иаправле-ипе оси 2 от этих усилий пренебрегать нельзя. В то же время, поскольку прогибы пластины и искривления срединной поверхности считаются малыми, то правой частью в уравнении совместности деформаций можно пренебречь, [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...