Начальные деформации в нелинейных задачах

Решение такой нелинейной задачи строится по методу последовательных приближений. В начальном приближении принимаются равными Е, л и из решения задачи линейной теории упругости находятся е ° у%,. . е, . Из зависимости Ф (е ) находится величина а затем < >, G . Далее решается задача линейной неоднородной теории упругости. По найденным из нее компонентам деформированного состояния определяются ei, ali Е ( Как и в рассмотренном примере для одноосного напряженного состояния, процесс последовательных приближений продолжается до тех пор, пока значения компонент тензоров напряжений или деформаций в двух соседних приближениях не будут отличаться друг от друга на величину, меньшую величины допустимой погрешности. [c.316]

Деформационные теории пластичности и ползучести. Расчет дисков в упругопластической области методом конечных элементов с применением итерационных процедур для решения нелинейных упругопластических задач не представляет принципиальных трудностей. Предложенные и развитые [13, 49] численные методы решения упругопластических задач, описанные в гл. 3, могут быть легко использованы и в случае конечно-элементного представления конструкции [14]. Принципиально близкие методы применяют в иностранных работах — метод начальных деформаций и др. [46]. [c.167]

В литературе, посвященной методу конечных элементов, для решения физически нелинейных задач упоминается метод начальных деформаций и начальных напряжений [47]. Эти методы аналогичны методу дополнительных деформаций во всех случаях в каждой итерации определяют дополнительный вектор правой части, а матрица жесткости ансамбля остается неизменной. [c.170]

Так как в общем случае помимо неоднозначности и нелинейности связи между о,-/ и в / заранее не известны границы областей тела, в которых материал перешел в неупругое состояние, для решения задачи термопластичности приходится использовать последовательные приближения. При этом целесообразно задаваться ожидаемым распределением (М) и решать линейную задачу термоупругости относительно перемещений Uj М), далее определять по (7.1) и (7.2) полные деформации Sij. (М) и напряжения a,j (А1), а затем по соотношениям теории тер МО пластичности уточнять распределение elf (М) и снова повторять описанную процедуру. Такой подход по существу не отличается от рассмотренного в 6.4 варианта метода дополнительных (или начальных) деформаций. Его удобно применять для определения параметров напряженно-деформированного состояния конструкции при постоянных нагрузках и распределении температуры Т М) или же при их монотонном изменении во времени, когда можно выделить в программе нагружения конструкции укрупненные этапы, в пределах которых следует ожидать монотонного изменения напряжений и деформаций во всех точках рассматриваемого тела [48 ]. [c.258]

Задача решается в следующей постановке (которая является частным случаем постановки, приведенной в п. 4.7, и может быть пропущена при чтении). Пусть в нелинейно-упругом бесконечно протяженном теле, находящемся в начальном (ненапряженном) состоянии, под воздействием внешних нагрузок возникли большие статические деформации. Тело перешло в первое промежуточное состояние. Далее в этом теле мысленно намечается замкнутая поверхность (будущая граница включения). Внутри части тела, ограниченной этой поверхностью, скачкообразно меняются механические свойства материала, предполагается, что это не приводит к динамическим эффектам. В результате внутри образовавшегося включения и в оставшейся части тела возникают большие деформации и напряжения, которые накладываются на большие начальные деформации и напряжения, уже имеющиеся в теле. Тело переходит в конечное состояние. [c.333]

Рассмотрим проблемы, возникающие при применении МКЭ, более подробно на примере задач о последовательном образовании в нелинейно-упругом теле нескольких отверстий, форма каждого из которых задана в момент образования. Пусть задача решается в координатах начального состояния и уже рассчитаны напряжения и деформации в теле после образования первых к отверстий, т.е. в (А + 1)-м состоянии. В этом состоянии задана форма следующего к + 1)-го отверстия. Тогда для дальнейшего решения задачи потребуется определить, какой была бы форма границы этого отверстия в координатах начального [c.46]

Метод последовательных приближений впервые был применен к задачам нелинейной упругости при конечных деформациях в работе Синьорини [130]. Дальнейшее его применение к этим задачам рассмотрено, например, в [17, 18, 32, 78, 103]. Решение задач теории наложения больших деформаций этим методом приведено в [29, 50, 51, 53, 57, 122]. Сущность метода применительно к задачам теории наложения больших деформаций может быть описана следующим образом. В качестве начального приближения выбирается решение линейной задачи, соответствующей исходной нелинейной задаче. Обозначим вектор перемещений, соответствующий этому решению, через Очевидно, [c.49]

Задача о расчете начальных деформаций Фод по заданным начальным напряжениям в силу однородности начальных деформаций сводится к решению системы нелинейных алгебраических уравнений, и решение ее модифицированным методом Ньютона-Канторовича является достаточно простым, поэтому нет необходимости его подробно рассматривать. В качестве начального приближения для Фод в соответствии с первым из соотношений [c.91]

На рис. 5.84, 5.85 приведены результаты решения аналогичной задачи для эллиптического отверстия с отношением полуосей а/Ь = 5 при аг = 0.001, Т2/Т1 = 2. Расчеты выполнены для случая плоской деформации при одноосном начальном нагружении (сгод) = О, (сгод)22// о = 0.01, к контуру отверстия в момент его образования прикладывается давление = 0.02/io- На рис. 5.84, а показана форма контура в различные моменты времени при решении задачи в нелинейной постановке. Сплошная тонкая линия соответствует форме контура в момент образования отверстия, сплошная жирная линия соответствует заранее заданной форме, которую принимает отверстие в момент времени Т2- На рис. 5.84, б приведены эпюры полных истинных напряжений на контуре отверстия в момент времени Т2 при решении задачи в линейной и нелинейной постановке, а на рис. 5.85 показано распределение напряжений вдоль оси х вблизи вершины эллипса в различные моменты времени. Более тонкая линия на рис. 5.85 соответствует решению задачи в линейной постановке (в этом случае напряжения не меняются со временем после образования отверстия). Как видно из рисунков 5.84, 5.85, поправка от учета нелинейных эффектов по напряжениям в вершине эллипса превышает 30 %. [c.212]

В уравнениях в зоне пластичности (1.8), (1.11) сделаем замену переменных =t,Xl =Хх,Х2 =—Ф(Т,Х1,Х2). После этого нахождение напряжений и деформаций в зоне сводится к решению начально-краевой задачи в области т > 0,Х2> О] для нелинейной гиперболической системы [c.133]

Можно, далее, показать, что в случае линейно упругой модели даже при наличии начальных напряжений и деформаций, вызванных весомостью, нелинейной зависимости 5 от а получить нельзя. В самом деле, для такой модели среды в силу линейности задачи в целом задача определения напряжений, деформаций и т. д., вызванных внешней нагрузкой, полностью отделяется от соответствующей задачи, связанной с весомостью среды. Таким образом, задача определения дополнительной осадки грунта под штампом, вызванной нагрузкой (только об этой осадке и идет речь), ничем не отличается от этой же задачи для невесомой среды. Вывод сводится к тому, что только в рамках нелинейной модели возможна взаимная игра начальных полей напряжений и деформаций, обусловленных весомостью, с полями, индуцированными внешней нагрузкой, и объяснение эффекта затухания роста осадки с ростом размера штампа должно быть связано именно с этим обстоятельством. [c.208]

Во многих случаях (но не всегда) можно получить необходимый. ответ, изучая упруго-пластическую деформацию системы, имеющей начальные отклонения. Однако такой анализ приводит к нелинейным задачам и также связан с большими математическими трудностями. Обычно исходят из некоторого статического критерия, разыскивая нагрузку, для которой возможны различные близкие формы равновесия при тех или иных дополнительных условиях. Эти критерии, рассматриваемые в следующем параграфе, не имеют надежного теоретического обоснования их значение иллюстрируется анализом поведения очень простых моделей упруго-пластических тел и подтверждается экспериментальными данными. [c.350]

Если исследовать в общем виде задачу о распространении волн в простых жидкостях с исчезающей памятью, то скорость распространения оказывается равной корню квадратному из отношения модуля упругости и плотности. Модуль упругости должен оцениваться локально величиной ц/Л он определяется только при распространении волны в покоящейся среде. Волны ускорения (т. е. разрывы ускорения, соответствующие разрывам скорости деформации) могут затухать в процессе их распространения, но могут также и возрастать по амплитуде, перерождаясь в ударные волны (разрывы скорости) за конечное время. Последняя ситуация возникает при условии, что начальная амплитуда волны достаточно велика, и при условии, что уравнение состояния в достаточной степени нелинейно. Интересно, что волна, распростра- [c.296]

При решении краевых задач используются несколько различающиеся модели разупрочняющихся сред, в частности, допускается кусочно линейная (с линейным разупрочнением) связь между девиаторными составляющими напряжений и деформаций, а объемное растяжение считается упругим [96]. Принимается нелинейный пластический закон скольжения в области контакта упругих частиц, включающий стадию разупрочнения от сдвига и участок остаточной прочности [147]. Считается приемлемой для решения задач горной геомеханики кусочно линейная аппроксимация диаграмм, полученных при одноосном сжатии и различных боковых давлениях, с учетом разрыхления материала и остаточной прочности после разупрочнения [198, 276]. Используется модель, учитывающая смену механизмов повреждения разупрочнение с отрицательным мгновенным значением модуля сдвига и начальным положительным модулем объемного сжатия при отрицательной объемной деформации и разупрочнение с отрицательным модулем Юнга и начальным коэффициентом Пуассона при положительном значении объемной деформации [255]. [c.191]

Можно решать задачи и в более точной (нелинейной) постановке, считая деформации малыми, а граничные условия — удовлетворяющимися на текущей (а не на начальной, как обычно) поверхности тела. Получающаяся при этом ошибка имеет порядок той, которая отвечает пренебрежению квадратичными членами в выражении для компонентов тензора конечной деформации. [c.220]

В монографии представлены результаты теоретических и численных исследований, выполненных авторами в области механики и вычислительной математики слоистых тонкостенных анизотропных оболочек, а также неклассическая математическая модель нелинейного деформирования тонкостенных слоистых упругих композитных пластин и оболочек, отражающая специфику их механического поведения в широкой области изменения нагрузок, геометрических и механических параметров, структур армирования. Предложен и реализован эффективный метод численного решения краевых задач неклассической теории многослойных оболочек, основанный на идеях инвариантного погружения. Получены решения задач начального разрушения, устойчивости, свободных колебаний слоистых конструкций распространенных форм — прямоугольных и круговых пластин, цилиндрических панелей, цилиндрических и конических оболочек. Дана оценка влияния на характеристики напряженно-деформированного состояния и критические параметры устойчивости таких факторов, как поперечные сдвиговые деформации, обжатие нормали, моментность основного равновесного состояния, докритические деформации. Проведены систематические сравнения полученных решений с решениями, найденными при использовании некоторых других известных в литературе неклассических моделей, в том числе и в трехмерной постановке. [c.2]

Геометрически нелинейные контактные задачи. Рассмотрим задачу о контакте одного деформируемого тела с абсолютно жестким штампом. В отличие от геометрически линейных задач теперь необходимо различать начальное состояние тела, обозначаемое Qq, и текущее деформированное состояние О,. Используем в качестве независимых переменных декартовы координаты точек тела в состоянии Qq. Деформации будем описывать тензором Грина [c.105]

Теперь для каждого из полупространств справа и слева от плоскости а = О имеем автомодельную задачу, рассмотренную в предыдущих параграфах при = 0, з >0иа <0 известна начальная поперечная деформация каждой из сред, которая характеризуется величинами (а=1,2) соответственно. В момент i = О на границе з = О деформации приобретают значения и и , определяемые из соотношения (5.9), и далее не меняются. Для любого заданного таким образом состояния и , согласно результатам предшествующих параграфов, находится система нелинейных волн, дающая решение. [c.277]

Анализ конкретных задач о трещинах в реальном нелинейно-упругом теле, напряженное состояние которого зависит лишь от его деформации (не зависит от поворотов), провести аналитическими средствами довольно трудно. (Решена плоская задача при условии сильного начального растяжения тела [119].) Однако выводы о концентрации деформаций (см. 3.3), о связи между раскрытием трещины и напряжениями на ее продолжении, а также о потоке энергии (см. 3.4) можно сделать, основываясь на геометрически точных соотношениях и не привлекая конкретных уравнений состояния. Достаточным является введение довольно естественных предположений общего характера, например об устойчивости материала. Оказывается, что неограниченность деформаций у края трещины не является следствием линеаризации. Она сохраняется и при точной постановке задачи. Характер особенности может измениться, но поток энергии сохраняется - линейная теория определяет его правильно. [c.69]

Степень сложности задачи (1.1)-(1.8) тесно связана с видом функций F(x), и(х, z) и v°(x, г), входящих в начальные условия. Можно попытаться поступить с начальными условиями так же, как это сделано при моделировании нелинейных колебаний капли в [7], где задача упрощена, благодаря двум свойствам начального условия. Во-первых, в начальный момент времени во всей капле скорость считалась равной нулю. Во-вторых, начальное отклонение формы капли от равновесной в точности совпадало с деформацией, вызванной одной-единственной модой, в качестве которой была выбрана основная как наиболее легко возбуждающаяся при реализации различных неустойчивостей. [c.185]

Иавье — Стокса уравнения движения вязкой яшдкости 368 Павъе уравнения теории упругости 101, 286, 341 Начальные деформации в нелинейных задачах 346 [c.487]

В монографии с привлечением теории двухточечных полей и метода конвективных координат изложены основы нелинейной теории упругости. Приведены решения задач устойчивости равновесия шара, сферической оболочки, параллелепипеда, цилиндра. Детально исследованы акустические волны различного рода, в том числе волны ускорения, плоские синусоидальные волны и др. Решены задачи о бесконечно малых и конечн1 1х колебаниях при заданных начальных деформациях. В приложении даны необходимые сведения по тензорному анализу, теории поверхностей. [c.4]

При установлении соотношений между напряжениями и деформациями для таких полухрупких материалов, каким является серый чугун, в случае произвольного напряженного состояния часто прибегают к линейной аппроксимации кривой деформирования [6]. С другой стороны, явно выраженное отклонение от закона Гука дает основание решать задачу при сравнительно малых деформациях в нелинейно-упругой постановке [187 ]. Оба этих подхода исключают из комплекса физических процессов, протекающих в материале под действием приложенных напряжений, наличие пластических деформаций, которые в сером чугуне, по данным работ [441, 476], соизмеримы с упругими уже в начальной стадии деформирования. Поэтому зависимости между напряжениями и деформациями для рассматриваемого упруго-дластического тела можно искать в форме, аналогичной соответ- [c.332]

Учет упруго пластических деформаций в зоне контакта фланцев. Раз личное чередование итераций по физической нелинейности и поиску ус ловий контактного взаимодействия может привести к неединственности решения контактной упругопластической задачи, если итерационный про цесс движения по диаграмме деформирования окажется немонотонным Если при решении задачи упругого контакта начальное приближение для 1раницы контактной зоны может быть произвольным, то при решении задачи упругопластического контакта такая произвольность возмож на только на первом этапе нагружения, когда выявляются зоны с неупру [c.152]

В последнее время при решении нелинейных задач применяются методы начальных напряжений и методы начальных деформаций. Суш,ественное достоинство этих методов состоит в том, что они сходятся для любой зависимости между напряжениями и деформациями. Алгоритмы этих методов достаточно сложны, и поэтому здесь мы их рассматривать не будем. Их описание можно найти в специальной литературе, а программная реализация осуществлена в комплексах ГЕМЫВ-80, ПРОЧНОСТЬ-75 и др. [c.68]

Особенности МКЭ в физически нелинейных задачах рассмотрены в гл. 2.3. Поскольку в неустановившейся ползучести изменение деформаций состоит из приращений упругих деформаций и приращений деформаций ползучести, то наиболее оправданным является использование в каждый момент времени метода начальных деформаций, определяемых напряжениями в каждом конечном элементе. В результате решения задачи теории ушругости с начальными деформациями определяют напряженно-деформированное состояние в конце рассматриваемого интервала времени, после чего осуществ-ляется следующий шаг по времени. [c.125]

Во второй главе содержится дальнейшее развитие теории эластомерного слоя на другие актуальные классы задач теории упругости. В их числе краевые задачи при наличии отслоения на лицевых Поверхностях, температурные задачи, слой из неоднородного материала и другие. Неоднородность может быть начальным свойством материала или следствием зависимости модулей упругости от температуры или инвариантов тензора деформаций (физическгш нелинейность). [c.26]

Рассмотрим данную задачу для плоского случая в рамках теории многократного наложения больших деформаций [120]. Укрупненная постановка задачи приведена в п. 4.4.5. Повторим ее здесь еш,е раз. Пусть в нелинейно-упругом теле, находяш,емся в начальном состоянии, под воздействием внешних усилий возникли большие плоские статические деформации и напряжения. Тело перешло в первое промежуточное состояние. Далее в этом теле мысленно намечается замкнутая поверхность, и часть тела, ограниченная этой поверхностью, удаляется, а ее действие на оставшуюся часть заменяется по принципу освобождаемости от связей силами, распределенными по этой поверхности. Далее эти силы, перешедшие в разряд внешних, квазистатически (например, изотермически) уменьшаются до нуля. Это вызывает возникновение больших (по крайней мере, в окрестности граничной поверхности) деформаций и напряжений, которые накладываются на большие уже имеюш,иеся в теле (начальные) деформации и напряжения. Тело перешло в конечное состояние. Естественно, изменилась и форма образованной граничной поверхности (форма контура повре- [c.323]

Хотя рассмотренные выше задачи о прочности эластомеров, изменении их свойств в процессе нагружения полностью описываются с помощью аппарата теории многократного наложения больших деформаций, решать конкретные задачи данного типа крайне сложно. Одним из подходов может быть следующий. Считать, что микровключения (области, в которых изменились свойства материала) возникают мгновенно, но их возникновение не вызывает динамических эффектов 116, 120]. Считать, что раскрытие (возникновение) микропор также происходит мгновенно в смысле [120, 127]. Тогда постановка задачи может быть следующая. Пусть в нелинейно-упругом теле, находящемся в начальном состоянии, под воздействием внешних нагрузок возникли большие деформации и напряжения. Тело перешло в первое промежуточное состояние. Далее в этом теле мысленно намечается, по принятому исследователем предположению, несколько замкнутых поверхностей (будущие границы включений). Внутри частей тела, ограниченных этими поверхностями, скачкообразно меняются механические свойства материала. В результате внутри образовавшихся включений и в некоторой их окрестности возникают большие деформации, которые накладываются на большие начальные деформации, уже имеющиеся в теле. Тело переходит во второе промежуточное состояние. Изменяется и форма граничной поверхности включения. Причем форму включений можно либо наметить в первом промежуточном состоянии, либо считать заданной во втором промежуточном состоянии (это две разные задачи). Затем данная процедура может повториться при образовании новой группы включений. [c.330]

Решается в координатах первого промежуточного состояния задача о начальном нагружении тела (о переходе из начального в первое промежуточное состояние). При этом, в частности, определяется аффинор начальных деформаций Фод по заданным начальным напряжениям сгдд. В силу однородности начальных деформаций эта задача сводится к решению системы нелинейных алгебраических уравнений. [c.95]

При исследовании ползучести тонких оболочек и решении вопросов устойчивости может иметь значение учет нелинейных слагаемых (квадратов углов поворота) в выражениях для деформаций. Одна из первых работ в этом направлении была выполнена А. С. Вольмиром и П., Г. Зыкиным [31, 32]. Здесь рассматривалась квадратная цилиндрическая панель с начальным прогибом при продольном сжатии. Для решения задачи о прощелкивании панели в условиях ползучести используется. приближенное решение нелинейной упругой задачи панели с начальным прогибом. В процессе ползучести этот начальный прогиб растет и рассчитывается с помощью некоторого приближенного приема, не учитывающего перераспределения напряжений в процессе ползучести. За счет переменного начального прогиба меняется значение верхней критической нагрузки, определяемой уравнениям-и упругой задачи, соответствующее ее прощелкиванию. Когда ве-,личина прогиба достигает значения, при котором соответствующая верхняя критическая нагрузка для упругой панели станет равной действующей нагрузке, произойдет прощелки-вание панели. Существенным результатом этой работы явилось определение критического времени, по истечении которого оболочка скачком перейдет в новое состояние. Учет перераспределения напряжений в процессе ползучести в этой схеме при использовании, как и в [32], теории старения проводился в работе [79]. Аналогичные задачи для сжатой цилин- дрической панели при нелинейной ползучести рассматривались в [60, 95]. [c.272]

Относительно простые уравнения, учитывающие геометрическую нелинейность задачи, получаются, если ввести допущение о том, что в процессе ползучести оболочки при возмущенном движении, обусловленном некоторыми отклонениями от идеальной формы, напряжения и деформации в ней мало отличаются от напряжений и деформаций основного безмо-ментйого состояния. Введение этого допущения позволяет привести задачу об определении прогибов и напряжений пологой оболочки в условиях ползучести к системе из двух нелинейных интегродифференциальных уравнений относительно прогиба и функции напряжений, зависящих от координат на срединной поверхности и времени [87], Эти уравнения отличаются от уравнений, которые были получены ранее [83, 77] при исследовании условных критериев устойчивости, только слагаемыми, учитывающими геометрическую нелинейность. Сведение задачи к системе из двух уравнений позволяет использовать для решения задач ползучести оболочек эффективный прием, аналогичный тому приему, который был предложен Карманом и Тзяном при решении нелинейных задач для упругих оболочек. Прием состоит в разыскании функции прогибов в виде ft (О Щ (х, у), где Wi x, у) — задаваемые функции координат. Вид функции напряжений устанавливается с помощью уравнения совместности. Второе уравнение интегрируется по координатам приближенно в смысле Бубнова — Галеркина. Задача сводится к системе нелиь ей-ных интегральных уравнений относительно функций интегрирование которых при заданных начальных условиях [c.273]

Питтнер и Хофф [283] также рассмотрели процесс осесимметричной ползучести сжатой оболочки с шарнирным о нием торцов и начальным искривлением образующих вследствие стеснения на опорах. Критическое время определяется неограниченным возрастанием прогиба. Сравнения с результатами испытаний здесь нет. Задачу осесимметричного деформирования оболочки со стесненными торцами при сжатии Самуэлсон исследовал также в работе [291], где учтены упругие деформации и нелинейности в деформациях, связанные с квадратами углов поворота. Критическое время определяется моментом неограниченного возрастания скорости роста прогибов вблизи опор. Расчет времени выпучивания продольно сжатой оболочки с внутренним давлением при осесимметричной деформации проводился в [94]. Из-за неравномерного распределения температуры вдоль образующей оболочки скорость окружных деформаций ползучести, обусловленных [c.277]

В общем случае изучение механических процессов в начально-деформированных телах необходимо проводить в рамках нелинейной теории упругости. Однако, множество процессов, происходящих в начально-деформированных телах, можно рассматривать в рамках линеаризованной теории наложения малых деформаций (возмущений) на конечные деформации (начальное состояние) в предположении, что возмущения малы. Традиционно [30, 41, 42] различают три состояния тела естественное (ненапряженное) состояние (ЕС), начально-деформированное состояние (НДС) и актуальное (возмущенное по отношению к НДС) состояние. При этом особое значение приобретает выбор системы координат, которая может быть связана либо с естественной конфигурацией (система координат Лагранжа или материальная система координат), либо с актуальной конфигурацией (система координат Эйлера) [30, 41, 42]. Линеаризованные уравнения движения существенным образом зависят как от выбора системы координат, так и от выбора определяющих соотношений, поскольку имеет место возможность определения напряженного состояния различными тензорами (Коши, Пиола, Кирхгофа и т.д.) и множественность их представления через меры деформации (Коши-Грина, Фингера, Альманзи) или градиент места. Более детально с особенностями постановки задач для преднапряженных тел можно ознакомиться в монографиях А. И. Лурье [41], А. Лява [42] и А. Н. Гузя [30]. [c.290]

Как известно, на устойчивость тонких оболочек и их закрити-ческое поведение решающее влияние оказывают начальные неправильности геометрической формы и несовершенство способов закрепления. Начальные неправильности тонкостенных конструкций обусловлены в основном технологическими причинами и имеют, как правило, случайный характер. В общем случае отклонения от идеальной формы представляют собой пространственные случайные поля. Функции, характеризующие поведение конструкций при нагружении, также являются случайными. Таким образом, при изучении потери устойчивости и закритического деформирования тонкостенных конструкций необходима стохастическая постановка задач. При этом в исходных уравнениях должны учитываться геометрические нелинейности тонкостенных элементов, приобретающие существенное значение после потери устойчивости. Рассмотрим в качестве примера задачу о закритических деформациях неидеальной сферической оболочки при всестороннем равномерном сжатии. Для описания деформированной поверхности воспользуемся нелинейными уравнениями теории оболочек типа Маргерра—Власова [c.197]

При исследовании этой задачи по теории больших прогибов с учетом начальных несовершенств будет использоваться уравнение (6.31к) при 6 = 1// и /а =/и = 0. Вместо использования парного ему уравнения (6.31з) относительно прогиба w, что потребовало бы совместного решения двух нелинейных уравнений в частных производных, применим комбинацию метода, основанного на использовании уравнения равновесия, и энергётического метода, что обсуждалось в 6.7 при рассмотрении этих двух уравнений. Согласно этрму подходу задается выражение для прогиба IV с неизвестными коэффициентами, далее путем интегрирования уравнения (6.31к) определяется, функция ф и заканчивается решение использованием принципа возможной работы, согласно которому вычисляется энергия деформации по выражениям (4.70) и (4.71). Число нелинейных алгебраических уравнений, которые требуется решать совместно при использовании описываемого подхода, ограничено числам неизвестных коэффициентов в выражении для прогиба w и длинами волн исходных членов уравнений. , [c.495]

Обсудим сначала технику решения задач по определению критического времени для оболочек в условиях ползучести, когда начальные прогибы считаются заданными. Во многих работах решения задач выпучивания цилиндрических оболочек как задач о ползучести оболочек с начальными возмуще- иями получены без учета геометрически нелинейных слагаемых в выражениях для деформаций и без учета упругих составляющих в деформациях, G этой точки зрения Хофф [c.269]

В задаче о ползучести при продольном сжатии цилиндрической оболочки попытка ввести в расчет, кроме симметричного началыхого прогиба, еще иБесимметричный была сделана в 263]. Решение здесь весьма приближенное (трехслойная модель, не учитываются упругие деформации и геометрическая нелинейность, а также-сдвиги и крутящие моменты), но результат тем не менее весьма интересен. Введение весьма малого начального несимметричного прогиба уменьшает критическое время вдвое. Главный вывод, что процесс ползучести оболочки неустойчив по отношению к малым возмущениям некоторого типа, здесь не сделан, но, с нашей точки зрения, вполне очевиден. В более поздних работах Хоффа [241—243], где рассматривается та же задача, этому важному результату внимания не уделяется, за исключением краткой конста-тациТн в обзоре [242] . [c.289]

В работах А. Г. Горшкова и М. И. Мартиросова [29], М. И. Мартиросова [51-53] проведен численный анализ динамического поведения упругих сферических оболочек, связанных с твердым телом, при несимметричном входе в полупространство, занятое идеальной несжимаемой жидкостью. Гидродинамические нагрузки, действующие на оболочку со стороны жидкости, определяются как суперпозиция нагрузок от вертикального проникания оболочки и горизонтального движения изменяющейся во времени ее погруженной части. Для исследования напряженно-деформированного состояния тонкой упругой оболочки используется один из вариантов геометрически нелинейных уравнений движения, учитывающих инерцию вращения и деформацию поперечного сдвига. К ним добавляются уравнения движения всей конструкции как твердого тела. Задача решается методом конечных разностей с применением явной схемы типа крест . Анализируется влияние на динамическое поведение конструкции начальной скорости и угла входа, начальной угловой скорости вращения, сжимаемости жидкости, подъема ее свободной поверхности (эффект Г. Вагнера), толщины оболочки, массы твердого тела и ряда других факторов. Исследуется также влияние гидроупругого взаимодействия между оболочкой и жидкостью на динамику входа. Показано, что при углах тангажа ч ) 60° задачу о наклонном входе конструкции в жидкость можно заменить задачей о вертикальном входе с начальной скоростью, равной вертикальной составляющей при несимметричном погружении. Кроме того, установлено, что до скоростей Уо 100 м/с сжимаемость жидкости (воды) практически не влияет на напряженно-деформированное состояние сферической оболочки. [c.402]

С другой стороны, ползучесть сопровождается упругой и пластической деформацией. Непрерывный рост перемещений со временем вследствие ползучести может привести систему в такое состояние, что перемещения ее мгновенно изменяются на конечную величину. В геометрически нелинейных системах может произойти упругий хлопок, в пластических элементах — мгновенное выпучивание вследствие исчерпания упруго-пластического сопротивления. При решении задач ползучести момент хлопка или выпучивания обнаруживается тем, что скорость роста перемещений обращается в бесконечность при некотором конечном значении перемещений и конечном времени, которое принимается теперь за критическое. Как известно, для начально искривленного стержня из упруго-пласти-ческого материала величина критической сжимающей силы зависит от начального прогиба. Наоборот, если сила задана, то можно указать начальный прогиб, для которого эта сила будет критической. Увеличение прогиба вследствие ползучести можно считать эквивалентным увеличению начального прогиба упруго-пластического стержня таким образом, при любой величине сжимающей силы в некоторый момент достигается критическое состояние. Однако ползучесть вызывает перераспределение напряжений поэтому, как показал С. А. Шестериков (1963), приведенная простая схема пригодна лишь для однопараметрической системы. Исследование выпучивания стержней при наличии пластических деформаций численным методом дано в работе В. И. Ванько и С. А. Шестерикова (1967). [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...