Потеря устойчивости локальна

Изложенный выше анализ решения может быть использован для построения поверхностей локального разрушения, потери устойчивости и полного разрушения в пространстве Я1, Яг,. .., Я (кривая в этом пространстве Я1<=Я1( ), K ..., Я = Я ( ), [c.168]

Многие дефекты, рассмотренные в диссертации, упоминались в работах, опубликованных ранее. Так, например, расслоение металла, вызванное наличием внутренних ликвационных полос, или же потеря устойчивости трубы из-за образования гофр являются известными типами дефектов, встречающихся при эксплуатации трубопроводных систем. Но в то же время в работе был обнаружен новый вид локального вспучивания участка трубы большого диаметра нефтегазового сортамента с потерей ее устойчивости не объясняемый ни с точ- [c.7]

В результате проведенных исследований было установлено, что потеря устойчивости оболочки трубы была вызвана наличием участков пониженной прочности, что может объясняться низким металлургическим качеством стали в локальной области. [c.9]

Установлено, что в ряде случаев отклонение физико-механических свойств и структуры стали в ограниченной области приводит к местной потере устойчивости оболочки трубы в виде локального вздутия. Па основании экспериментальных исследований выявлено, что внутренние дефекты труб в виде закатов окалины и расслоений в условиях циклического воздействия являются в 1,75...2 раза более опасными концентраторами напряжений по сравнению с поверхностными концентраторами в виде рисок, задиров и царапин. [c.21]

Однако при появлении суставчатой стружки на высоких скоростях резания (вследствие потери устойчивости деформирования из-за локального теплового разупрочнения) естественная частота автоколебательного процесса формирования элементов оказывается близкой к высокочастотным составляющим спектра собственных колебаний системы. В этих условиях могут возникать также два режима колебаний системы, близких по характеру к вынужденным и автоколебательных с высокой частотой (порядка нескольких тысяч герц). [c.125]

Наконец, следует отметить, что все предыдущие рассуждения относились к общей потере устойчивости стержня как целого, когда форма сечения меняется незначительно. В некоторых случаях (обычно у тонкостенных стержней, таких, как трубы и катаные профили) может происходить местная потеря устойчивости, при которой происходят значительные локальные изменения поперечного сечения. Возможность локального выпучивания должна исследоваться отдельно, и конструкция стержня должна выбираться такой, чтобы под действием нагрузок не происходило ни общей, ни локальной потери устойчивости. [c.559]

В технических приложениях часто встречается много других примеров общей и локальной потери устойчивости. Большое значение имеют задачи о выпучивании криволинейных балок, колец, арок, тонких пластин, панелей, тонких оболочек (как с внутренним давлением, так и без него), куполов, тонких труб, балок с полками различных конфигураций и при различных условиях нагружения. Подробное обсуждение этих задач выходит за рамки настоящей книги многие из них достаточно хорошо освещены в литературе (см., например, [1, 4, 5, 71). [c.568]

Относительно предельных нагрузок при локальной потере устойчивости с образованием морщины, лунок и пуклей отметим, что поскольку несущие пластины достаточно толстые, а заполнитель — пенопласт, то проблем локальной потери устойчивости не существует. [c.376]

Эта система применима к пологим оболочкам, к непологим оболочкам при локальной потере устойчивости и к длинным круговым цилиндрическим оболочкам при сжатии. Введя подстановку [c.89]

При локальной форме потери устойчивости можно получить дальнейшую экономию машинного времени, рассмотрев только часть оболочки длиной /, на которой полностью затухают все возмуш,ения исходной формы. Если, к примеру, потеря устойчивости происходит у краев, то I — это длина части оболочки,прилегающей к краю. В этом случае при х = I следует считать Ото = О, т. е. Мт = 0, что эквивалентно условию (4.28). Если потеря устойчивости происходит в зоне сосредоточенного воздействия каких-то возмущающих факторов, то I — длина, включающая в себя зону затухания возмущений. В этом случае [c.95]

При этом граничные условия на краях, как и прежде, не учитывались. В работе Яо [12.16] (1962), решение построено с учетом локальной овализации, которая обычно наблюдается в экспериментах с длинными трубками из материала с низким модулем упругости. Результаты исследования даны графиком кв = кв(Я1Н), согласно которому потеря устойчивости оболочки, связанная с локальной овализацией, возможна при относительно небольших значениях R/h 50. При больших значениях R/h потеря устойчивости связана с образованием малых локальных выпучин, характерных для задачи осевого сжатия. [c.193]

При выполнении условия (3.4) со знаком равенства нагрузка Р достигает максимального значения и происходит спонтанное удлинение стержня. В этом смысле его равновесие неустойчиво, и если речь идет о некотором элементе конструкции, то его несущая способность исчерпана. Но для технологических процессов характерно, что обычно заданы не нагрузки на заготовку, а кинематика пластического деформирования. Технологические машины за редким исключением способны работать как при возрастающей, так и при понижающейся нагрузке. В связи с этим при исследовании технологических процессов интересуются не пластической неустойчивостью, выражающейся в том, что малое изменение нагрузки вызывает большое изменение деформации, а неустойчивостью, приводящей к недопустимому изменению геометрической формы заготовки (например, если прямой при устойчивом деформировании стержень после потери устойчивости становится кривым если у растягиваемого листа появляется локальное утонение и т. д.). В дальнейшем рассматривается локализация пластической деформации. В связи с этим важно выяснить, насколько надежно предсказывает рассматриваемые критерии неустойчивость именно этого типа. Проведенный анализ растяжения стержня имеет для нас смысл, лишь поскольку согласно наблюдениям в этом случае оба типа неустойчивости оказываются совмещенными. Объясняется это следующим. [c.106]

Материал массива считают жесткопластическим, при этом в момент потери устойчивости сплошная зона вблизи поверхности откоса и всего бокового выступа переходит в предельное состояние с локальным условием (576). Поверхность скольжения определяют при этом как огибающую поверхностей слабого разрыва в области предельного состояния [53, 138]. [c.202]

Отрыв материала от.измерительных поверхностей и колебания напряжения могут вызывать потерю устойчивости режима деформирования и быть важнейшей причиной эластической турбулентности. Этот особый вид турбулентности, проявляющийся при низких числах Рейнольдса, обусловлен тем, что в материале запасена упругая энергия, действие которой при локальных возмущениях в деформируемой среде, например, при ее отрыве от измерительных поверхностей не гасится вязким сопротивлением [17]. Оценка условий возникновения эластической турбулентности в результате чередующихся отрывов упругой жидкости от измерительных поверхностей и прилипаний к ним может быть также дана исходя из соотношения упругой энергии, накопленной в материале, к энергии образования свободной поверхности [35]. [c.71]

Несмотря на то что размер отверстия в полтора раза меньше длины прорези, разрушение оболочек с концентраторами напряжений как при нормальной, так и при повышенной температурах было вызвано развитием кольцевых трешин от боковых кромок отверстия. Для объяснения этого факта рассмотрим особенности разрушения углепластиковых оболочек при сжатии. В них в районе боковых кромок отверстия происходила местная потеря устойчивости обшивки в направлении действия сжимающих усилий. Она вызывала там увеличение локальных напряжений, инициирующих появление трещин при меньших нагрузках по сравнению с концом прорези, где из-за отсутствия протяженных в направлении сжатия свободных кромок местной потери устойчивости не происходит. Характер и последовательность разрушения оболочек зависит от температуры испытаний. При Т = 443 К, когда значительное размягчение матрицы способствует увеличению области [c.299]

Зависимость к от о/Ь при v = 0,25 показана на 4>ис. 4.21,6 сплошной линией, асимптотически стремящейся к эначению к = = 1/2, когда о велико по сравнению с Ъ. Штриховая линия соответствует приближенному решению той же задачи, приведенному в 4.6, при V = 0,3. Это решение имеет практическое применение в таких задачах, как локальная потеря устойчивости [c.254]

Экспериментальные исследования полного тора кругового сечения показывают, что потеря устойчивости оболочки имеет локальный характер и происходит хлопком с образованием нескольких вмятин в зонах А, вытянутых в направлении касательной к оси тора (рис. 66). Центр вмятины вблизи оси тора несколько смещен в сторону внешнего обвода (вид в плане). Края вмятины ограничены внешним обводом тора. Геометрически тор представляет собой изогнутый цилиндр . Учитывая характер волнообразования, для прикидочных расчетов используем формулу Папковича для цилиндрической оболочки под внешним давлением. За длину оболочки примем прямую ВС, касательную к оси тора и равную длине вмятины. В результате получим [c.131]

В гл. 6 освещены вопросы устойчивости оболочечных систем при неоднородных напряженных состояниях, вызванных действием ло-1 альных нагрузок. Рассмотрена устойчивость сферического сегмента, подкрепленного опорным кольцом, к которому приложены произвольные локальные нагрузки в его плоскости. При проведении исследований применялся модифицированный метод локальных вариаций. Решение основано на минимизации функционала энергии, составленного с учетом вида нагружения и конструктивных особенностей системы. В качестве примера рассмотрены задачи устойчивости сферы при нагружении двумя радиальными силами и упругим ложементом. Приведены результаты экспериментального исследования устойчивости и прочности сферических сегментов — сплошных и с отверстиями — и прочности колец при локальных нагрузках. Исследования проведены на специальной установке для исследования несущей способности оболочек при локальном нагружении. Получены кинограммы процесса потери устойчивости системы. Рассмотрена задача динамической устойчивости цилиндрической оболочки при импульсном нагружении подкрепляющего кольца. Материал оболочки и кольца принят упругим или нелинейно-упругим. Рассмотрено взаимодействие симметричных и изгибных колебаний системы с построением областей динамической устойчивости. [c.5]

Высокоскоростная киносъемка в описанных экспериментальных исследованиях явилась эффективным средством исследования. Она позволила получить данные о развитии формы вмятины при быстро-протекающем процессе локальной потери устойчивости, а также [c.211]

Обозначения а, б, в соответствуют расположению отверстия по линии действия равнодействующей силы и с углами jt/4 и я/2 к этой линии. При этом несущая способность сегмента с нецентральным отверстием диаметра d близка к несущей способности сегмента с центральным отверстием диаметра 2d. В зависимости от расположения нецентрального отверстия существенно меняется форма волнообразования. Типичные формы локальной потери устойчивости сферических -сегментов с отверстиями (центральным и нецентральным) показаны на рис. 6.9. [c.214]

Кривошеик И.В Несимметричные формы потери устойчивости локально натруженных гибких пологих оболочек//Мехаиика деформируемых <фед Сб. статей. - Саратов, 1978. - № 5. - С. 137 - 144. [c.212]

Поверхность межслоПная. услов 1я граничные 71 Потеря устойчивости локальная 182 Препрег 89 [c.341]

При больших скоростях течения и значительных па-росодержаниях потока пристенный жидкий слой может быть весьма тонким. Однако его толщина не может уменьшаться неограниченно без потери устойчивости, не связанной с механизмом кипения. При значениях толщины пленкп б порядка долей микрона она соизмерима с микрошероховатостями и локальными физическими неоднородностями любой реальной поверхности нагрева. Поэтому максимальный тепловой поток, обусловленный термодинамической неустойчивостью, можно оценить по формуле [c.220]

Одной из важнейших задач такого расчета является разработка методики исследования динамического поведения конструкции за пределами упругости, когда в ней могут возникать пластические зоны, а также местные (локальные) разрушения (выключаюш,ие внутренние связи) [21 ], т. е. методики исследования динамических систем, включающих в себя неустойчивые элементы. Поведение подобных элементов конструкции можно описывать путем введения на диаграмму, связывающей обобщенные усилия и перемещения для данного элемента ниспадающего участка, на котором усилия убывают по мере роста перемещения. Учет таких участков локальной потери устойчивости или несущей способности необходим при вычислении предельных нагрузок [21, 64]. [c.275]

При одноосном растяжении П, материала оценивается величиной удлинения, измеренной в момент разрушения. При растяжении пластичных материалов разрушению цилиндрич. образца предшествует потеря устойчивости — равномерные удлинения и умевьшенше поперечного сечения сменяются образованием т. н. шейки, к-рая представляет собой деформацию относительно небольшого участка образца. Такая локальная деформация оценивается величиной относит. у.меньшс1шя сечения ф = (фо — фк)/фо (Фп — нач. сечение образца, Фк — сечение образца в шейке в момент ра.зрупгения). Наступление потери устойчивости материала зависит от чувствительности напряжения пластич. точения материала к скорости деформирования. [c.631]

Для толстостенных трехслойных оболочек с податливым слоем заполнителя при исследовании локальных краевых эффектов в окрестности приложения сосредоточенных сил и закреплений, а также при коротковолновых формах потери устойчивости и колебаний расчет проводят с учетом деформаций поперечного сдвига и сжатия в слое заполнителя. Наиболее простая модель, позволяющ,ая в первом приближении учитывать указанные деформации, может быть получена с использованием предположения о линейном законе распределения всех компонент вектора перемещений по толщине заполнителя [11]. Рассмотрим основные соотношения и вариационные формулировки решения задач статики, устойчивости и колебаний, соответствующие данной модели. [c.218]

Необходимо заметить, что уравнения (20.14) и (20.15) соотносят с пределом прочности волокон, который может быть выше, чем локальная неустойчивость материала. Предел потери устойчивости конструкций при сжатии и сдвиге устанавливается приблизительно равным 0,833Gj и 0,250 соответственно. [c.317]

Местная устойчивость. Кроме общей потери устойчивости всего отсека может произойти местная потеря устойчивости элементов стенки отсека. Следует отметить, что выражения общая и местная здесь довольно условны, поскольку весь отсек является единой упругой си-стемой"и всякая его потеря устойчивости является, строго говоря, общей. Но эти выражения удобны, так как они хорошо отражают качественную сторону задачи при общей потере устойчивости отсек деформируется как ортотропная оболочка с образованием п окружных волн и одной полуволны в продольном направлении (см. 8.4), причем значение критического давления определяется интегральными жесткостями и стенки отсека местная потеря устойчивости связана с локальным деформированием элементов конструкции стенки отсека, и критическое давление определяется геометрическими и жест-костными характеристиками этих элементов. [c.336]

Первые эксперименты, выполненные Робертсоном, Флюгге, Вильсоном и Ныомарком, Лундкуистом, Доннеллом (см. [5.1]), не подтвердили результатов классического решения. Критические напряжения получились на 10—50% ниже теоретических. Долгое время считали, что краевые условия для оболочек средней длины и длинных оболочек не оказывают суш,ественного влияния на. величину критической нагрузки. Фррмулу (1.5) считали справедливой и для других граничных условий. Это объяснялось локальностью краевого эффекта и форм потери устойчивости. Уточнение формулы (1.5) для различных граничных условий было получено позже. Из ряда работ этого направления отметим сначала работы, в которых исходное состояние принималось безмоментным. [c.101]

Величина X находится как наибольшее собственное число матриць/ А, которая имеет двухленточное строение. При этом необходимо производить минимизацию по параметру Я. Результаты вычислений по ЭВМ, выполненные методом степенной итерации [14.2], показаны на рис. 12.3 кривой линейная теория . При этом = AqIT — отношение амплитуды усилия к критическому усилию однородного сжатия. Эта величина отличается от единицы только при малых значениях R/h, т. е. в случае относительно толстых оболочек. Таким образом, можно считать, что амплитуда осевого критического усилия при изгибе моментом близка к критическому однородному усилию. Физически это можно объяснить локальностью формы потери устойчивости — изменение усилий в пределах вмятины незначительно. Форма потери устойчивости на половине развертки оболочки показана на рис. 12.2. Изложенная постановка линейной задачи устойчивости при изгибе моментом принадлежит Флюгге [5.4]. [c.194]

Критические напряжения приближенно определяются из условия равенства амплитуды докритических напряжений верхнему критическому напряжению однородного сжатия оболочки с радиусом, равным наибольшему радиусу кривизны сплющенного докритическим изгибом поперечного сечения. Это допущение обусловлено локальностью выпучивания. Влияние сплющивания в исходном состоянии оказывается существенным для длинных оболочек. При <и 0,65 величина ka = 0,494. Для коротких оболочек и оболочек средней длины это влияние невелико = = 1 0,87 при О) = О -f- 0,0915. Отмечается, что потеря устойчивости по Бразье, когда момент изгиба достигает максимума, практически не реализуется, раньше наступает местная потеря устойчивости. [c.195]

Для исследования устойчивости равновесия исходного состояния можно использовать уравнения, полученные в гл. IV. Наиболее прбстой вариант этих уравнений, соответствующий локальной потере устойчивости, имеет вид (2.26) ГЛ. IV. От уравнений круговой цилиндрической обрлочкй они отличаются добавочными слагаемыми, содержащими кривизну к. Решения задач локальной устойчивости оболочек вращения принципиально не отличаются от решений подобны задач для круговой цилиндрической оболочки, поскольку в зоне потери устойчивости кривизны считаются постоянными. Такой упрощенный подход к исследованию устойчивости оболочек вращения возможен во многих практически важных случаях, поскольку исходное напряженное состояние оболочек вращения из-за переменности кривизны, как правило, неоднородное даже при однородных нагрузках. Эта неоднородность и приводит к локализации формы потери устойчивости. [c.273]

Результаты исследования локальной потери устойчивости, полученные Э. И. Григолюком и Ю. В. Липовцевым [22,2] методом конечных разностей, показаны на рис. 22.2. Точкой показаны результаты Хуана [24.10] для сферы (г=1). Некоторое завышение (ст = 0,864 вместо 0,805) критического давления объясняется неточностью определения усилий Гг в исходном состоянии. Пунктиром по казаны (предположительно) значения а для оболочек, имеющих г < 0,75. В этом случае потеря устойчивости не носит локальный характер, волнообразование распространяется на всю по-решение с затухающими функциями (2.2) [c.274]

Задача локальной устойчивости усеченных конических оболочек без учета разгрузки и сжимаемости материала в рамках деформационной теории исследовалась А. В. Саченковым [27.3] (1956). В этом случае напряженное состояние неоднородно. При локальной потере устойчивости неоднородность можно не учитывать. Для суммарной критической силы сжатия при осесимметричной форме потери устойчивости в работе [27.3] получена формула [c.332]

С а ч е п к о в А. В. Об одном подходе к решению нелинейных задач устойчивости тонких оболочек. В сб. Нелинейная теория пластин и оболочек. Казань, Казанск. ун-т, 1962, стр. 3—11 О поверхностях выпучивания тонких оболочек при локальной потере устойчивости. Докл. АН СССР, 1962, т. 145, № 6, стр. 1243-1246. [c.336]

В зависимости оТ условий нагружения каждая точка на ниспаг дающей ветви диаграммы деформирования может соответствовать моменту разрушения [107, 143. Деформирование данного рода осуществимо лишь для локального объекта в составе механической системы с необходимыми свойствами. В противном случае происходит неравновесное накопление повреждений и макроразрушение как результат потери устойчивости процесса деформирования на закрити-ческой стадии. В области разупрочнения возможно также возникновение локализации деформации в виде полос сдвига [184, 221, 328, 360, 365]. Ниспадающая ветвь наблюдается тогда, когда есть механизмы и условия постепенной диссипации упругой энергии. Таким образом, рассматриваемые состояния материала можно назвать условно реализуемыми. [c.25]

Отметим и еще одну закономерность деформирования. В структуре неоднородного тела обнаружены локальные области, лавинообразное разрушение которых не зависит ни от жесткости внешнего стеснения тела, ни от шага нагружения. Это свидетельствует о локальной потере устойчивости процесса накопления повреждений. Подобная, дискретная, диссипация энергии наблюдается на закритиче-ской стадии деформирования и проявляется в виде отдельных более или менее протяженных срывов на диаграммах. Наблюдается смена стадий стабильного и нестабильного структурного разрушения. Данное явление происходит вследствие того, что, как было показано, процесс структурного разрушения неоднородного тела осуществляется за счет не только внешнего (нагружающг1я система), но и внутреннего источника подводимой механической энергии. Последний связан с освобождением иотенциальной энергии упругого деформирования при разгрузке элементов структуры в объеме тела, окружающем области самоподдерживаемого, или, по терминологии Б.И. Шемякина [295], свободного разрушения. Поэтому даже в случае предельно "жесткого монотонного нагружения характер накопления повреждений на структурном уровне полностью не контролируется. [c.140]

Решения задач оболочек, получаемые энергетическим мето ом, действительно весьма удобны в тех случаях, когда ожидаемое решение в большей степени зависит от интегральных и в мень- шей — от локальных условий, как, например, в задачах устойчивости и колебаний или в задачах определения общих значений прогибов при поперечных нагрузках. Рассмотрим задачу устойчивости" тонкой сферической оболочки,, нагруженной равномерным внешним давлением. Хотя окончательная картина выпучивания такой сферической оболочки имеет несимметричную и сложную форму, эксперименты показывают, что потеря устойчивости, как правило, начинается с образования небольшой, круговой вмятины оставшаяся часть данного параграфа будет, посвящена изучению условий возникновения такой вмятины и ее характеристики. [c.473]

НОМ на рис. 7.10 случае продольного сжатия цилиндрической оболочки), и дается сопоставление с кривой, полученной Д. Яо ) для случая локальной потери устойчивости при изгибе с образованней овальной формы поперечного сечения (две волны в окружном направлении и одна выпучина в продольном направлении, амплитуда которой затухает от центра выпучины по экспоненциальному закону). Д. Яо в своем исследовании использовал члены, связанные с учетом больших прогибов, которые, как было показано ранее, являются существенными такой тип потери устойчивости, как правило, наблюдается при выпучивании вследствие изгиба толстостенных труб, подобных резиновым шлангам, и толстых металлических труб, выпучиваюш,ихся за пределом упругости. [c.513]

Анализ поведения тонкостенных оболочечных систем, находя-ндихся при указанном нагружении, в том числе анализ многочисленных экспериментальных данных, показывает, что исчерпание несущей способности может произойти вследствие локальной потери устойчивости. Это относится, в частности, к конструктивным элементам в виде сферических сегментов. Такие элементы часто используются для придания жесткости конструкциям, состоящим из цилиндрических или конических оболочек, в местах действия больших локальных нагрузок (круговые опорные основания — ложементы, бандажи, накладки и др.). Нагружение сферических сегментов происходит при этом в опорной плоскости. Если соображения нормального функционирования системы не накладывают на сферические диафрагмы требований сплошности, последние могут иметь отверстия, существенно снижающие их массу и также приводящие к неоднородности исходного напряженного состояния. [c.199]

При экспериментальных исследованиях проводилась высокоскоростная киносъемка. Основной задачей ее явилось получение данных о развитии формы вмятины в процессе потери устойчивости оболочек при локальном нагружении. На первом этапе решались вопросы построения кадра, освещения, экспонометрии. По результатам киносъемки предварительных испытаний на сегментах из триацетатной пленки определялся масштаб, схема освещения и точка съемки, частота съемки. При выборе частоты полагалось, что для сегментов из АМг-бМ процесс потери устойчивости происходит на порядок быстрее,. чем для триацетатных пленок. Применялись две высокоскоростные кинокамеры с различными ракурсами съемки. Оси их действия располагались в плоскости опорного кольца и под 45° к этой плоскости. Для съемок использовались камеры СКС-1М, обладающие широким диапазоном частоты съемки (300— 4000 кадр ). Для автоматизации процесса высокоскоростной съемки применялся специально разработанный пульт ПИК-73 [22]. Прибор позволяет питать электродвигатели кинокамер, автоматически [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...