Ферменный элемент

Система называется смешанной или комбинированной, если ее элементы работают на разные деформации, например одна часть элементов работает на изгиб, а другая — на растяжение или одна часть элементов работает на изгиб, а другая — на кручение. Брус лучше работает на растяжение, чем на изгиб, в том смысле, что при равенстве расчетных напряжений в элементах системы своим допускаемым (при равнопрочности системы) поперечные сечения ферменных элементов будут значительно меньше поперечных сечений рамных. Вследствие этого пренебрегать деформациями ферменных элементов от нормального усилия при расчете статически неопределимых смешанных систем нельзя, так как они будут величинами одного порядка с деформациями рамных элементов от изгибающего момента. В смешанных системах 8, и 5 должны определяться из (VI.36) по формулам [c.264]

Опыт показал, что при расчете полей напряжений во всей конструкции можно не учитывать локальное выпучивание обшивки летательного аппарата. Поэтому обшивку можно представить состоящей из плосконапряженных элементов типа плоский треугольник и четырехугольник и тетраэдральных трехмерных элементов, а несущую конструкцию смоделировать набором ферменных элементов. [c.78]

Таким образом, матрица жесткости ферменного элемента в местной системе координат оказывается равной [c.59]

Отнесем теперь ферменный элемент к общей системе координат (рис. 3.7). Пусть ось стержня составляет с осями х, у, Z углы, косинусы которых равны [c.59]

Пользуясь, далее, формулой (3.10), вычислим матрицу жесткости к ферменного элемента в общей системе координат [c.61]

Переходя к вычислению отдельных блоков матрицы жесткости, начнем с матрицы кц. Эта подматрица связывает силы Р и перемещения v равенством (3.21). Перемещения и силы в матрицах v и расположены в том же порядке, что и в матрицах v и Р для ферменного элемента, и определяют они [c.64]

Ферменный элемент 58 Форма колебания 357 [c.392]

Если среди элементов рамы есть прямые стержни, соединенные со всей рамой шарнирами и работающие только на растяжение-сжатие (ферменные элементы), то она называется комбинированной системой, ш [c.210]

Для рам, как правило, основной вклад в перемещения дают моменты. Поэтому при отличии последних от нуля хотя бы в одном элементе стержневой системы в интегралах Мора нормальные и перерезывающие силы не учитываются. Естественно, для ферм в (7.18) остаются только слагаемые, содержащие нормальные силы. В комбинированных системах перерезывающие силы также не учитываются, а интегралы Мора, содержащие нормальные силы, вычисляются только по ферменным элементам. [c.216]

Так как в наклонном ферменном элементе могут возникнуть только продольные силы, то эквивалентная система здесь выбрана путем удаления именно этой связи (см. рисунок). Вычисляем коэффициенты канонического уравнения [c.510]

Rb = —. в ферменном элементе может воз- [c.510]

Ловители препятствуют дальнейшему распространению трещины, проходящей по листовым элементам или по поперечному сечению стержней ферменных элементов (уголков, швеллеров и т. д.), а также ликвидируют дальнейший процесс развития трещины и позволяют осуществить полный провар концов шва. Заварка трещин в листовом и профильном металле без отверстий-ловителей может привести к появлению новой трещины в наплавленном металле или к дальнейшему ее распространению в детали. Диаметр отверстия-ловителя при засверловке трещины зависит от толщины листа. [c.78]

Любой элемент системы, имеющий прямую ось, ограниченный по концам щарнирами и не несущий поперечной нагрузки, испытывает или растяжение, или сжатие, и мы назовем его ферменным. [c.56]

Ферменной назовем систему, в которой все считающиеся деформированными элементы являются ферменными. [c.56]

Надо, однако, сразу же сказать, что не все слагаемые этого длинного выражения равноценны. Вследствие большой жесткости стержня на сдвиг и на растяжение три последних слагаемых оказываются, как правило, существенно меньше трех первых. Конечно, из этого правила возможны исключения. Может вообще получиться, что три первых слагаемых равны нулю, например для ферменной конструкции, где стержневые элементы работают только на растяжение и сжатие. Тогда в выражении энергии самостоятельное значение приобретает один интеграл — четвертый. [c.75]

Примеры способов соединения и стыковки стоек, элементов ферм и рам, используемых в авиационных конструкциях, показаны на рис. 13. Наиболее распространенный способ присоединения трубчатого подкоса изображен на рис. 13, а. Такой тип соединения применяют для стоек различного назначения (например, для подкосов лонжеронов, ферменных посадочных устройств космических аппаратов) и силовых валов (например, приводов хвостового винта вертолета). Конструкция узла, соединяющего несколько стержней, аналогична применяемой в металлических фермах и разработана для ферм крепления двигателей космических аппаратов (рис. 13, б). Интересная конструкция, армирован- [c.130]

До сегодняшнего дня сохранились конструкции покрытий нефтяных резервуаров в г. Батуми (рис. 249). Характерно расположение досок настила не по кольцу, а произвольным образом под углом к лучевидным дощатым ребрам шатра. Такое расположение досок упрощало сборку и, кроме того, увеличивало жесткость конструкции. Аналогичные покрытия были осуществлены над резервуарами, построенными на железнодорожной станции Нижний Новгород (рис. 238). В случае необходимости деревянные шатровые купола могли быть усилены путем устройства нижнего пояса и решетки ферменного типа, элементы которых устанавливались радиально, как и элементы шатра. На рис. 141 показаны отдельные детали деревянных шатровых куполов. Верхние концы деревянных элементов зачастую опирались в металлическое кольцо, образуя одновременно вентиляционное отверстие. Осуществляя постоянный поиск, В. Г. Шухов выполнил шатровое деревянное покрытие над круглым зданием на территории завода Бари в г. Москве. Вертикально установленные доски-ребра шатра нижними концами упирались в опорное растянутое кольцо, верхние — в сжатое кольцо диаметром -5 м. Нижнее опорное [c.77]

Рассмотренные закономерности разрушения бороалюминия, предложенный интегральный критерий разрушения и экспериментальные значения характеристик трещиностойкости являются основой для расчетов на прочность и долговечность элементов конструкций, выполненных из волокнистых композиционных материалов, при наличии технологической и эксплуатационной дефектности. Результаты исследований были использованы для обоснования уровня нагруженности и требований дефектоскопического контроля стержневых элементов ферменных конструкций, применяемых при разработке космических аппаратов в НПО Прикладная механика . [c.253]

Эксперимент Софора . На основе ТМС в нашей стране создана уникальная технология соединения элементов с помощью муфт из сплава ТН-1, которая была успешно реализована при сборке ферменной конструкции из алюминиевых сплавов общей длиной 14,5 м и поперечным сечением в виде квадрата со стороной 0,5 м в открытом космосе на станции Мир в 1991 году (эксперимент Софора ). [c.848]

Этот результат совпадает с формулами (3.19), полученными для ферменного конечного элемента. [c.182]

СТЕРЖНЕВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ФЕРМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ [c.126]

Рассмотрим элемент ферменной конструкции в виде прямолинейного стержня. Отдельные стержни соединяются между собой с помощью соединительных шарниров (шаровых или цилиндрических). Стержни равномерно нагреты, на систему действуют сосредоточенные силы, приложенные в узлах. Будем считать, что основное напряженно-деформированное состояние стержня достаточно точно описывается однородным растяжением—сжатием вдоль его продольной оси. [c.126]

Матрица жесткости и приведенные узловые силы конечного элемента ферменной конструкции [c.129]

Для получения жесткостных характеристик стержневого конечного элемента ферменной конструкции воспользуемся вариационной формулировкой принципа возможных перемещений. Рассмотрим цилиндрический многослойный стержень (рис. 3.2). [c.129]

Рис. 3.2. Конечный элемент ферменной конструкции

Составим подпрограмму вычисления матрицы жесткости н вектора приведенных узловых сил пространственного конечного элемента ферменной конструкции (разд. 3.1). [c.135]

Для ферменных систем нагрузка на элементы в виде абсолютно жестких тел может быть произвольной. [c.41]

Пример VIL11. Построить эпюры на рамных элементах, N на ферменном элементе (тяге) и определить взаимное перемещение сечений А и В системы Ьа в (рис. VII.30,а), если IJF = l /4. [c.264]

Все геометрически возможные предельные состояния согласуются со статическими состояниями и образуются предельные состояния системы. Напрршер, если ферменный элемент удлинялея, то и усилие в нем должно быть растягивающим. [c.407]

Приведенных выше соотношениц достаточно лишь для предварительного анализа стержней, работающих на устойчивость. Тонкостенные элементы в виде труб и профилей, образованных из прямоугольных пластин, которые часто используют в ферменных конструкциях, разрушаются в результате местной потери устойчивости.. Задачи устойчивости тонких прямоугольных пластин имеют большое прикладное значение для широкого класса ферменных элементов, рассматриваемых как тонкие, нагруженные по краям пластины [50]. Устойчивость пластин подробно описана в работе Лехницкого [45], где рассмотрено большое число задач при различных условиях опирания. Формулы для определения критических усилий в различных пластинах и трехслойных сотовых панелях приведены в работе [77]. [c.123]

Ферменным элементом будем называть пpямoлинeйны стержень, который присоединяется к другим конструктивныл элементам посредством идеальных шарниров. Если к нему ж [c.58]

В реальных конструкциях использовать это преимущество далеко не всегла возможно, так как п.ластнческие деформации наиболее нагруженных на.сжатие элементов системы (а в ферменных системах еще и продольный их изгиб) могут сделать систему неработоспособной вследствие нарушения ее геометрии, хотя разрушение системы еще не наступит. [c.127]

В общей постановке вопроса задача увеличения жесткости заключается в том, чтобы найти точки наибольших перемещений системы, деформируемой под действием нагрузки, и предотвратить эти перемещения введением элементов растяЖения-сжатия. расположенных по направлению перемещений. Классическим примером рещеиия этой задачи является увеличение жесткости рам и ферменных конструкций раскосами. [c.220]

Рис. 3. Комбинированная конструкция шпангоута фюзеляжа, в рамных элементах которой иснользован хаотически армированный, а в ферменных — ориентированный композиционный материал (фирма General Dynami s)

Предварительный анализ сжащщ тонкостенных элементов ферменных конструкций [c.127]

Этот раздел изложен согласно работе Бринка [9 ] и иллюстрирует приложение результатов расчета на устойчивость к проектированию сжатых трубчатых элементов ферменных конструкций. [c.127]

Другими словами, оптимальное решение лежит на границе всех ограничений. На рис. 12 показаны графики для типовых структур с углами армирования + 0 и О—90°. На рисунке точки соответствуют металлическим элементам. Масса узлов соединений не учитывается. Из рисунка следует, что оптимальным материалом является высокомодульный углепластик с соотношением слоев 90% под углом 0° и 10% под углом 90°. Такой материал имеет осевой модуль упругости, равный 25 300 кгс/мм, и позволяет снизить массу элемента более чем в 2 раза по сравнению с алюминием. При уменьшении длины стержня роль осевого модуля снижается, соответственно возрастает влияние предела прочности при сжатии, и более эффективным оказывается боропластик, имеюхций очень высокий предел прочности при сжатии. Это обстоятельство является важной отличительной чертой процесса проектирования элементов ферменных конструкций из композиционных материалов. В результате анализа геометрических параметров и нагрузок выбирают тип и структуру композиционного материала, оптимального для заданных условий эксплуатации. В табл. 3 для сравнения приведена масса двух стержней различной длины и из различных материалов. Изменение длины стержня полностью меняет порядок расположения материалов по степени эффективности. [c.129]

Одномерные конечные элементы (Line Elements) конструктивно соединяют два узла. Перемещения точек этих элементов определяются функциями формы первого порядка, которые зависят от одной координаты - относительного расстояния по оси элемента от первого узла до текущей точки. Различные типы одномерных элементов используются для моделирования ферменных конструкций, балок, пружин, стержней и друп1Х одномерных конструктивных элементов. [c.189]

Одна из наиболее перспективных областей применения композитов связана с тонкостенными стержнями (рис.8.9.5), которые.изготовляют намоткой или выкладкой однонаправленной или тканой ленты под различными углами к оси и используют в качестве элементов ферменных конструкций, подкосов, лонжеронов винтов самолетов и вертолетов, приводных валов и т.д. [c.72]

Исследования структуры и свойств мартенситно-стареющих сталей (гл. 6) проводили с целью разработки оптимальных режимов термообработки композитных конструкций, обеспечивающих повышение прочности изделий. Это имеет важное практическое значение при создании конструкций, работающих в агрессивных средах, при высоких давлениях и теплообмене. Исследования характеристик трещино-стойкости волокнистого бороалюминиевого композита (гл. 8) были предопределены необходимостью оценки несущей способности элементов ферменных конструкций космических аппаратов с учетом влияния технологических и эксплуатационных дефектов. Интенсивное развитие нанотехнологий, использующих новый класс материалов — ультрадисперсные порошки химических соединений, привело к резкому увеличению числа работ по их практическому применению для повышения качества металлоизделий. Результаты 20-летних исследований в этом направлении представлены в гл. 9. Широкие перспективы использования керамических материалов, в частности конструкционной керамики на основе оксида алюминия, а также проведенные исследования обозначили ряд проблем при изготовлении изделий — недостаточная эксплуатационная надежность, хрупкость, сложность формирования бездефектной структуры. Отсюда возникли задачи исследования трещиностойкости керамики в связи с влиянием структуры, свойств и технологии ее получения (гл. 10). [c.9]

В исследованиях использовался стержневой элемент ферменной конструкции летательного аппарата, состоящий из центральной трубчатой части с внутренним диаметром 56 мм, толщиной стенки порядка 2,2 мм и концевой арматуры из титанового сплава, обеспечивающей монтаж конструкции. Трубка изготовлена путем горячего прессования 12 слоев однонаправленных полуфабрикатов композита алюминий-бор — волокон с напыленным алюминиевым сплавом. [c.227]

При расчете металлических сплошностенчатых конструкций кранов следует рассмотреть нагрузки, которые возникают, когда тележка расположена а) посередине пролета и б) около наиболее нагруженной концевой балки. Для ферменных конструкций расчетные положения тележки устанавливают из условия получения в расчетных элементах максимальных нагрузок. Наиболее точно эти нагрузки можно определить при расчете мостов как единых пространственных систем. Однако часто расчет ведут по упрощенной схеме, расчленяя пространственную конструкцию моста на отдельные плоские элементы (главную балку или ферму, вспомогательные фермы, концевые балки). В этом случае надо учесть взаимодействие элементов между собой, введя коэффициент условий работы т, принимаемый т = 0,8 - для главных балок коробчатых мостов без [c.517]

Иногда некоторые элементы фермы считаются недеформи-руемыми (тогда их геометрия не важна). В этом случае ферма называется ферменной системой, ш [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...