Оболочки Заполнители —

Рассмотрена устойчивость цилиндрических оболочек средней длины из ортотропного материала с упругим изотропным заполнителем, подверженных действию нагрузок (внешнее давление, осевое сжатие, кручение) и нагрева. Оболочки считали тонкими и упругими, а упругие характеристики материала — зависящими от температуры, которую изменяли только по толщине этих оболочек. Осевая и внешняя поверхностные нагрузки равномерные, а кручение осуществлялось двумя сосредоточенными моментами. Полагали, что внешняя нагрузка полностью воспринимается оболочкой. Заполнитель рассматривался как изотропный упругий цилиндр, скрепленный по внешней поверхности с оболочкой, его температурное расширение не учитывалось. [c.128]

Применяющиеся в трехслойных оболочках заполнители имеют различную структуру сплошные из однородного материала, перфорированные, сотовые и ребристые. При расчете критической нагрузки необходимо знать жесткость заполнителя на сдвиг. Наиболее просто значение G определяется для сплошного заполнителя типа пеноматериала [c.156]

Тонкостенная трехслойная сферическая оболочка находится под действием внутреннего давления q (см. рисунок). Материал А — алюминиевый сплав, толщина слоя 64 = 1 мм. Заполнитель В — пластмасса, толщина бд = 10 мм, модуль упругости Еи = = 3 ГПа, коэффициент Пуассона fis = 0.1. Средний диаметр оболочки 100 см. Определить наибольшее избыточное давление q, при котором нормальные напряжения в оболочке удовлетворяют условиям Оа < 90 МПа Ов < 5 МПа. [c.306]

Гидравлические исследования различных мягких водосливов показывают, что их параметры зависят от конструктивных особенностей водосливов (вид заполнителей, способ закрепления полотнища), уровней воды в верхнем и нижнем бьефах, внутреннего давления в оболочке водослива. Естественно, н другие, ранее рассмотренные условия истечения (без бокового сжатия или с боковым сжатием, свободное или подтопленное истечение [c.161]

Установить расчетные формулы для бокового давления заполнителя на внутренние стенки оболочки в зоне, достаточно удаленной от днища. Трение между заполнителем и оболочкой исключить. [c.96]

Решение. Обозначая через осевое напряжение (рис. 42) в стенках цилиндрической оболочки в определенном сечении от сил инерции вследствие линейного ускорения, а/ — осевое напряжение в заполнителе по тому же сечению (давление на слой, нормальный к оси цилиндрической оболочки, от сил инерции заполнителя, расположенного выше рассматриваемого сечения), через 0( и 01—соответственно тангенциальные напряжения в цилиндрической оболочке и заполнителе и через д — боковое давление заполнителя, тангенциальные деформации на внутренней поверхности цилиндрической оболочки и на наружной поверхности заполнителя запишем (приближенно представив цилиндрическую оболочку в виде колец, наложенных друг на друга и не препятствующих друг другу перемещаться в радиальном направлении) [c.97]

Е, Ен. Р и Рн—модуль упругости и коэффициент Пуассона металла цилиндрической оболочки и заполнителя. Согласно формулам Ляме, очевидно, [c.97]

В условиях предыдущей задачи вычислить боковое давление заполнителя на стенки цилиндрической оболочки, для которой н=10,5 см, ВЦ = 8,90 см, вес части оболочки, лежащей выше данного сечения, > = = 1,987 кг, соответствующий тому же сечению вес заполнителя Шн = 0,65 кг, физические характеристики заполнителя Е н = 0,13-108 кг см , Рн = 0,2, 7н = 1,5 расчетное давление газов р — 980 атм. [c.97]

Указание. Осевые напряжения в цилиндрической оболочке и в заполнителе подсчитываются по формулам [c.97]

Специальный вид оболочек из композиционных материалов представляют оболочки с заполнителем, которые состоят из одного или нескольких тонких и жестких при сдвиге по толщине слоев и одного или нескольких слоев легкого, податливого заполнителя. К таким конструкциям относятся типовые трехслойные оболочки (рис. 4, б), оболочки с открытым заполнителем (рис. 4, в) и с несколькими слоями заполнителя (рис. 4, г). Этот важный класс оболочек рассмотрен в разделе X. [c.211]

Рис. 4. Слоистые оболочки и оболочки с заполнителем а — многослойная оболочка б — типовая трехслойная оболочка в — оболочка с открытым заполнителем г — многослойная оболочка с заполнителем 1 — несущие слои 2 — заполнитель

В табл. 1 сведены результаты, полученные различными авторами в области устойчивости ортотропных цилиндрических оболочек при комбинированном нагружении. Следует отметить также работу Маха и др. [178], в которой рассмотрены оболочки с упругим заполнителем и упругим наружным слоем. [c.236]

Общее описание конструкций с легким заполнителем, представленное в разделе VII гл. 4, справедливо и для трехслойных оболочек, диапазон применения которых простирается от панелей фюзеляжа самолета, комовой пологой сферической переборки космического корабля Аполлон и элементов конструкций глубоководных аппаратов до строительных перекрытий и куполов. [c.246]

С — коэффициент, зависящий от характера закрепления края с — толщина заполнителя в трехслойной оболочке [c.251]

Содержит материал, позволяющий рассчитывать параметры напряженно-деформированного состояния, устойчивости и колебаний трехслойных пластин и оболочек. Приведенные расчетные зависимости справедливы для пластин и оболочек, имеющих несущие слои и заполнитель произвольной структуры. [c.173]

Для увеличения изгибной жесткости тонкостенных элементов конструкций широко используют трехслойные пластины, панели и оболочки. В них два несущих тонких слоя из высокопрочного и жесткого материала (металл, стеклопластик, боро- или углепластик и т. д.) разделены толстым слоем значительно более легкого и менее прочного заполнителя (пенопласт, соты, гофры и т. д.). Внешние нагрузки воспринимаются в основном за счет напряжений в несущих высокопрочных слоях. Роль заполнителя сводится к обеспечению совместной работы всего пакета при поперечном изгибе. Основные особенности расчета на устойчивость таких элементов конструкций выявляются при рассмотрении простейшего примера определения критических нагрузок сжатого трехслойного стержня. [c.113]

За последние годы количество деталей из различных пластических масс, синтетических смол и других полимерных материалов в различных отраслях промышленности резко возросло. Большой интерес представляют клееные конструкции из неметаллических материалов и особенно детали выполненные в виде тонких стеклотекстолитовых оболочек (обшивок) с легкими заполнителями — так называемые слоеные конструкции [25, 26]. [c.180]

Перспективным материалом для изготовления глубоководных аппаратов с максимально возможной глубиной погружения с точки зрения высокой удельной прочности является стеклопластик, изготовленный методом намотки стеклянного волокна. За рубежом в течение последних лет осуществляется широкая программа исследований по проектированию и изготовлению таких корпусов методом намотки стеклянного волокна. Исследовались три типа конструкций цилиндрических подводных корпусов однослойная обшивка, подкрепленная ребрами жесткости, трехслойная с обшивками из стеклопластика и легким и прочным заполнителем между ними. Концевые крышки имеют сферическую форму. Основными трудностями, возникающими при изготовлении корпусов методом намотки, являются необходимость создания и контроля определенной степени натяжения волокна, получение соосных отверстий и т. д., особенно в случае изготовления толстых оболочек [91]. [c.342]

В общем случае рассматриваемая стенка может состоять из слоев термоизолятора и металла, причем последние имеют, как правило, незначительное по сравнению со слоями термоизолятора термическое сопротивление. Поэтому каждый слой металла в нестационарном процессе играет лишь роль аккумулятора теплоты, и его температуру можно считать одинаковой по толщине этого слоя. Наоборот, тонкие слои термоизолятора с малой объемной теплоемкостью или легкий заполнитель в многослойных оболочках и панелях поглощают при нагреве незначительное количество теплоты, но обладают заметным термическим сопротивлением. [c.144]

В тех случаях, когда можно пренебречь поперечным сжатием заполнителя, но необходимо учесть податливость заполнителя на поперечный сдвиг, расчет трехслойных оболочек выполняют с использованием гипотезы ломаной линии [19]. Согласно этой гипотезе нормальные перемещения всех слоев принимаются одинаковыми. Касательные перемещения в пределах каждого слоя распределяются линейно по координате г и формируют в общем случае ломаный профиль сечения, как это показано на рис. 5.3. [c.197]

Рассмотрим подробно распределение перемещений по толщине трехслойного пакета. Принадлежность к слоям обшивок или заполнителя будем отмечать индексом, заключенным в круглые скобки. Для внутренней обшивки принят индекс 1, для внешней обшивки — 2, для слоя заполнителя — 3. Обшивки трехслойной оболочки, как правило, выполняют в виде тонких слоев из жестких материалов, поэтому для описания деформирования обшивок в большинстве случаев пользуются гипотезой Кирхгофа—Лява. Согласно этой гипотезе распределение перемещений в пределах обшивки (рис. 5.8) можно записать аналогично (4.53) [c.197]

Если заполнитель трехслойной оболочки считается жестким [см. (5.10)1, то в выражении (5.18) составляющими векторов будут [c.199]

Рассмотрим формулировку задачи статики при учете стационарного теплового воздействия на трехслойную оболочку с мягким заполнителем. При этом будем считать, что задачи теплопроводности и деформирования не связаны и в результате решения задачи теплопроводности определены температурные поля в оболочке. [c.204]

Рассмотрим получение канонических систем дифференциальных уравнений для решения задач статики трехслойных оболочек вращения с жестким заполнителем. Будем считать, что оси упругой симметрии как заполнителя, так и каждого слоя в обшивках совпадают с направлениями координатных линий. За координатную поверхность 2=0 примем срединную поверхность заполнителя. В этом случае будем иметь = г ) (t = 1, 2) = 0 6<3) = [c.205]

Предварительно рассмотрим переход от местной системы координат к глобальной. На рис. 5.11 показан элемент трехслойной оболочки с номерами узлов i, j. качестве обобщенных перемещений в местной системе координат используются независимые переменные обобщенных перемещений в глобальной системе координат вместо перемещений срединной поверхности слоя заполнителя w и, wi будем пользоваться радиальными и [c.214]

Расчет трехслойных оболочек с учетом трансверсальной податливости слоя заполнителя [c.218]

При решении задачи устойчивости и колебаний трехслойных оболочек с учетом трансверсальной податливости слоя заполнителя будем пользоваться следующим вариационным условием существования смежного равновесного состояния [c.225]

В оболочках заполнитель в общем случае имеет различные значения модуля сдвига на основных направлениях Gaani = =г С зап2- При однопорядковых ИХ величинах согласно [291 для расчета критической нагрузки можно принять [c.159]

С позиции оптимальности оболочек заполнители п сдв1 го-вой жесткости можно разделить на три типа жесткие (G > Goo), упругие и маложесткие (G < Go). Полученные зависимости (36), (37) дают возможность в проектных исследованиях обоснованно сузить область значений рассматриваемых заполнителей. [c.173]

Е. Н. Вакег а [3.1051 (1967). Учитываются начальные осевые напряжения, инерция осевого, радиального и вращательного движений, внешнее вязкое демпфирование, пропорциональное скорости радиального движения оболочки, и внутреннее демпфирование материала заполнителя, пропорциональное скорости сдвига. Принято, что заполнитель работает только на сдвиг. Методом интегрального преобразования Фурье получены формулы для критической скорости движения внешней нагрузки в зависимости от параметров оболочки заполнителя, демпфирования и начальных напряжений. Исследовано влияние сдвига и демпфирования материала заполнителя на формы изгиба. [c.220]

Другие теории, учитывающие так называемый межслоевой сдвиг (сдвиг по толщине) в слоистых оболочках и основанные на гипотезах, характерных для многослойных систем с легким заполнителем (см. раздел X), приведены в работах Као [142], Спил-лерса [260], Васильева [29[5], Дурлофски и Майерса [86], Донга [82]. Ив и Кларк [314] показали, что точное удовлетворение условий контакта слоев весьма существенно для адекватного описания процесса деформирования оболочки. [c.245]

Отметим, что обычную уточненную теорию оболочек вполне можно использовать для анализа трехслойных конструкций, если иметь в виду, что их жесткость при изгибе и кручении обеспечивается несущими слоями, а сдвиг по толщине имеет место в слое (или слоях) заполнителя. Относительно небольшую нормальную деформацию заполнителя в большинстве случаев можно не учитывать. Однако этим эффектом нельзя пренебрегать при исследовании местной формы потери устойчивости (сморщивание обшивки). Так, универсальная теория, предложенная в работе Бар-телдса и Майерса [27], которая позволяет описать как местную, коротковолновую (сморщивание обшивки), так и длинноволновую (общую) формы потери устойчивости, учитывает податливость заполнителя в нормальном направлении. [c.247]

Исходная теория трехслойных оболочек произвольной формы была построена Рейсснером [232]. На оболочки с ортотропными несущими слоями и заполнителем она, по-видимому, впервые была распространена в работе Стейна и Майерса [268], где рассмотрены цилиндрические оболочки. Общей теории оболочек с анизотропными слоями посвящено удивительно мало работ. Можно отметить только исследование Ву [311], посвященное нелинейной теории пологих оболочек с ортотропными несущими слоями и линейную теорию Мартина [183], в которой трехслойные оболочки с анизотропными слоями описываются в общей ортогональной системе криволинейных координат. Осесимметричное нагружение трехслойных цилиндрических оболочек с ортотропными несущими слоями рассмотрено в работах Бейкера [25] и Элдриджа [91]. [c.247]

По-видимому, единственные работы, посвященные экспериментальному исследованию устойчивости трехслойных оболочек с ортотропными несущими слоями, были опубликованы Нортом [205] и Б Том и др. [38, 39]. Все экспериментальные модели имели несущие слои из стеклопластика и сотовый заполнитель. Конструктивные формы и условия нагружения экспериментальных оболочек приведены в табл. 2. [c.249]

Среди проблем динамики слоистых конструкций с ортотропными несущими слоями и легким заполнителем, которые представляют практический интерес и недостаточно полно исследованы к настоящему времени, следует отметить задачи расчета искривленных панелей (незамкнутых оболочек), цилиндров с некруго- [c.250]

Кузова грузовых автомобилей, трайлеров и кузова-цистерны как для сухих грузов, так и рефрижерационного назначения изготовляются намоткой волокна на соответствующую оправку. По мере совершенствования этого процесса он может стать наиболее предпочтительным методом, главным образом из-за того, что для намотки используется стекловолокно наиболее дешевой разновидности и весь процесс изготовления изделия сводится к минимальному числу операций. При необходимости процесс намотки волокна можно прерывать для укладки заполнителя, в ином случае — делается раздельно внутренняя и внешняя оболочка и теплоизоляция инжектируется в пространство между оболочками. Другие типичные примеры применения композиционных материалов двери грузовых автомобилей и трайлеров, грузовые штанги, полупрозрачные передние насадки кузова, стеклянные крыши. [c.27]

Все реальные тела неоднородны. В одних случаях это очевидно, например, в бетоне отчетливо различимы включения крупного заполнителя и цементный камень, связывающий его куски в некоторых видах горных пород легко обнаруживаются отдельные компоненты — минералы, образующие породу, например, в граните полевой шпат, кварц, слюда. В других случаях для выявления неоднородности приходится прибегать к микроскопу, при помощи которого видна, например, неоднородная кристаллоидная (зернистая) структура стали или других сплавов. Экспериментально доказано неоднородное, дискретное строение материи. Все реальные, в том числе твердые, тела образованы из отдельных частиц — молекул, состоящих из атомов, которые имеют сложную структуру. Атом состоит из ядра и электронной оболочки. В свою очередь структура ядра атома также сложна, и нет предела для дальнейшего познания неоднородности материи. Вместе с тем все перечисленные тела, начиная от стали и кончая бетоном, в некотором смысле и при некоторых условиях, ограничивающих общность, можно рассматривать как однородные. Речь идет об однородности в среднем, обнаруживаемой в том случае, когда объем рассматривае-люго элемента тела намного превосходит объем структурных единиц, его составляющих. [c.21]

Среди многослойных силовых конструкций трех лойные пластины и оболочки занимают особое место. Их давно широко применяют в тех случаях, когда требуются повышенная жесткость и минимальная масса. Высокая удельная изгибная жесткость в трехслойных конструкциях достигается простым приемом разнесения на некоторое расстояние (за счет промежуточного легкого слоя заполнителя) двух жестких несуш их слоев. В качестве заполнителя часто используют различные пенопласты, соты из металлической фольги или полимерной бумаги, гофры, ячейки и др. Для несуш их слоев применяют различные металлические сплавы, а также композиционные материалы с высокими удельными жесткостными характеристиками. Для обеспечения совместного деформирования несуш ие слои скрепляются со слоем заполнителя, например, с помош,ью высокопрочных клеев. [c.191]

Особенности расчета трехслойных конструкций в основном связаны с учетом деформаций поперечного сдвига и сжатия маложесткого слоя заполнителя. Вопросам расчета трехслойных пластин и оболочек посвяш,ена обширная литература, насчитываюш,ая к настоя-ш,ему времени несколько тысяч публикаций. С обзорами основных результатов исследований можно ознакомиться в работах [1,2, 181. [c.191]

Таким образом, гипотеза ломаной линии позволяет с помощью перемещений срединного слоя заполнителя х, щ, щ и углов поворота сечений заполнителя i ii, г з2 вычислить перемещения в любой точке трехслойной оболочки. Для обшивок следует воспользоваться зависимостями (5.16), (5.17) для заполнителя — (5.14). Перемещения 1, 2, 8 и углы поворота ij i, ijig являются независимыми переменными и подлежат определению. [c.198]

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]

КШВГТ-10 С экранами из электропроводящей резины по жиле и изоляции, с заполнителем сердечника из электропроводящей невулканизированной резины, с двухслойной оболочкой При ограниченном количестве изгибов с радиусом не менее 6 диаметров кабеля, при возможности воздействия соляного тумана, при возможности воздействия на кабель ударных и раздавливающих нагрузок, при температуре окружающей среды от -50 до +85 °С, со стойкостью к воздействию плесневых грибков [c.141]

Рис. 21. 3. Конструкция ОК ОКСН 1 — оптическое волокно, 2 — оптический модуль, 3 — центральный стеклопластико-еь(й стержень, 4 — кордель, 5 — гидрофобный заполнитель, 6 — скрепляющая лента, 7—промежуточная оболочка из полиэтилена, в — арамидные нити, 9 — защитная оболочка из трекингостойкого полиэтилена или полиэтилена.

Рис.21.4. Конструкция ОК марки ОКБ-0,22 (с броней из стальных оцинкованных проволок) 1 —оптическое волокно, 2 гидрофобный заполнитель, 3—полимерная трубка, 4 — центральный силовой элемент, 5 — гидрофобнь й заполнитель, 6 — скрепляющая лента, 7 — полиэтиленовая оболочка, 5—стальная проволока, 9—гидрофобный заполнитель, 10 — оболочка из ПЭ.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...