Оболочки Расчет на устойчивость общую

То, чем всегда можно было пренебречь при расчете на прочность, может приобрести в вопросах устойчивости существенное значение. Это в первую очередь начальная погибь, вследствие которой форма стержня или оболочки отличается от номинальной, наличие поля остаточных напряжений, неоднородность упругих характеристик материала и некоторые другие факторы. Все эти факторы объединяются общим понятием начальных несовершенств. Они присущи любой конструкции. Вопрос заключается только в том, в какой степени и какие из этих факторов могут помешать нам воспользоваться классической схемой расчета на устойчивость. [c.138]

В нашей стране и за рубежом резко увеличился поток статей, диссертаций и монографий как по общим подходам и методам исследований устойчивости тонкостенных конструкций, так и по ряду частных задач расчета на устойчивость тонкостенных стержней, стержневых систем, подкрепленных пластин и оболочек, трехслойных пластин и оболочек и т. д. В последние годы особенно интенсивно развивались различного рода численные методы расчета конструкций на устойчивость. [c.5]

Одним из вариантов подкрепленной конструкции является панельная конструкция. Для сухих отсеков применяют прессованные или механически и химически фрезерованные панели. Частые продольные подкрепления в стрингерно-панельной конструкции и продольные и поперечные в вафельной конструкции позволяют избежать потери устойчивости обшивки. При расчете на общую устойчивость такую конструкцию можно считать конструктивно-анизотропной оболочкой. [c.316]

При расчете на общую устойчивость замкнутые цилиндрические и конические гофрированные отсеки рассматривают как конструктивно-ортотропные оболочки. Задача выбора профиля гофра состоит в том, чтобы обеспечить высокие местные критические напряжения плоских и скругленных элементов гофра. Гофрированные панели, применяемые в качестве обшивки и имеющие по краям силовые элементы, рассчитывают как конструктивно-анизотропные пластины или пологие оболочки. При ориентировке гофров вдоль действия сжимающей нагрузки удается получить весьма высокие критические напряжения. Относительные критические напряжения можно повысить до значения 0, /0 = 0,7. .. 0,8. Для отсеков, нагруженных преимущественно осевым сжатием, конструкция с продольным направлением гофров является одной из наиболее эффективных в весовом отношении. [c.317]

Расчет панельных отсеков, работающих при осевом сжатии, производится на общую устойчивость (как конструктивно-анизотропной оболочки) и на местную устойчивость, определяемую устойчивостью элементов панелей. При расчете баков вафельной конструкции была получена формула для критической погонной сжимающей силы при [c.324]

Для оболочки, подкрепленной шпангоутами, возможны общая потеря устойчивости вместе со шпангоутами и местная — в пролете между шпангоутами. Последнее можно рассматривать как потерю устойчивости неподкрепленной оболочки. В расчетах местной устойчивости используют зависимости для схем с шарнирно-опертыми краями. Это положение дает надежные результаты, что подтверждается многочисленными экспериментами на различных конструкциях, в которых выбор подкрепляющих шпангоутов производился из условия обеспечения общей устойчивости. [c.83]

Вафельные оболочки. Расчет общей потери устойчивости проводится по формулам (121)...(123). На основании экспериментальных данных можно принять а = 1,7. Все опытные значения лежат выше этого уровня. Местная потеря устойчивости стенки здесь исключалась. [c.113]

Роль наших ученых в развитии сопротивления материалов особенно проявилась после Великой Октябрьской социалистической революции. Советскими учеными решен ряд важнейших проблем сопротивления материалов и механики вообще. К ним прежде всего следует отнести новые методы решения задач на устойчивость и динамические нагрузки, развитие теории упругости и пластичности, в частности создание общей теории расчета тонкостенных оболочек и тонких стержней разработку методов расчета конструкций по предельным состояниям развитие теории и практики конструирования систем, находящихся под действием высоких температур при больших скоростях движения, и т. д. [c.17]

Следует отметить, что расчет на общий изгиб и устойчивость трехслойных оболочек со слоями из изотропных материалов можно привести в большинстве практически важных случаев к решению тех же уравнений при аналогично поставленных граничных условиях, что и в случае расчета трехслойных оболочек симметричного строения с легким заполнителем. Различие состоит лишь в коэффициентах уравнений. Следовательно, нет необходимости специального решения задач для трехслойных оболочек несимметричного строения с жестким заполнителем, если имеется решение соответствующей задачи для симметричной оболочки с легким заполнителем достаточно в окончательные результаты ввести значения соответствующих жесткостей. [c.252]

В случае трехслойных пластинок и оболочек с конструктивно анизотропным средним слоем (гофр, соты) в расчетах на общий изгиб и устойчивость используют приведенные (эквивалентные) модули упруго- [c.252]

Результаты последних исследований заставили пересмотреть общие принципы расчетов оболочек на устойчивость. Требование, чтобы эксплуатационная нагрузка не превышала нижней критической величины, соответствовало прежним теоретическим результата.м расчетные значения нижней критической нагрузки лежали вблизи нижней границы экспериментальных данных. [c.128]

Большое распространение в инженерной практике получила разработанная В. 3. Власовым теория пологих оболочек, которая применяется для расчета на прочность, устойчивость и колебания [4]. Эта теория опирается на некоторые допущения, позволяющие существенно упростить дифференциальные уравнения общей моментной теории. [c.180]

Основным элементом конструирования является расчет на прочность. В настоящее время существует литература по анизотропным и вязкоупругим свойствам стеклопластиков и пластмасс, методам их испытаний и применению в общем машиностроении. С другой стороны, известна литература по классическим курсам теории пластин и оболочек теории упругости, пластичности и ползучести строительной механики и сопротивления материалов. Цель предлагаемой читателю книги состоит в синтезе этих двух сторон задачи для разработки методов расчета на прочность и устойчивость крупногабаритных конструкций нефтеперерабатывающей и химической промышленности из стеклопластиков и пластмасс с учетом специфических свойств материалов и условий их работы. В книге на основе результатов оригинальных исследований, а также передового отечественного и зарубежного опыта показано, какое оборудование [c.3]

Так, например, в строительной механике сооружений большое место занимают вопросы раскрытия статической неопределенности рам и стержневых систем, расчета балок и плит, лежащих на упругом основании, и т, д. В строительной механике самолета большое внимание уделяется вопросам устойчивости подкрепленных элементов оболочек и других тонкостенных элементов корпуса и крыльев и т. д. Словом, строительная механика любого профиля может рассматриваться как механика конкретных деформируемых конструкций и машин, привязанных к определенной отрасли техники или строительства, и ее задачей является определение напряжений и деформаций в моделях (расчетных схемах) специальных конструкций. Строительная механика служит основой для дисциплин, изучающих прочность реальных конструкций и машин (рис. 1.1). Их можно объединить общим названием Проектирование и прочность . Задача этих дисциплин — построение расчетной модели (расчетной схемы), используемой в строительной механике, и оценка прочности конструкций. [c.6]

В пособии изложены методы решения задач прикладной теории упругости, приведены расчеты плоской гибкой нити, сплошного стержня, тонкостенного стержня открытого профиля, тонких пластинок и оболочек, толстых плит, призматических пространственных рам, массивных тел и непрерывных сред. Каждая глава содержит общие положения, принятые рабочие гипотезы, расчетные уравнения на прочность, устойчивость и ко- [c.351]

В курсе сопротивления материалов изучаются основы расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость. Несмотря на чрезвычайное разнообразие форм элементов конструкций (деталей машин, аппаратов, приборов и сооружений), с большей или меньшей степенью точности каждый из них для целей расчета можно рассматривать либо как брус (прямой или кривой), либо как пластинку или оболочку, либо как массивное тело. В общем, сравнительно кратком, курсе сопротивления материалов, программе которого соответствует настоящее пособие, рассматриваются почти исключительно расчеты прямого бруса. В более полных курсах рассматривается также расчет кривых брусьев, тонкостенных оболочек, толстостенных труб, гибких нитей, а в отдельных случаях и некоторые другие вопросы. [c.5]

Проектирование конструкций базируется на специальных теоретических и экспериментальных методах исследований, на использовании обобщений прошлого опыта и экспериментов. Существующие теории в целом достаточно удовлетворяют практику. Они дают всесторонние методы расчета и позволяют получить надежные результаты. Слабой стороной используемых работ по задачам устойчивости подкрепленных и трехслойных оболочек является недостаточное обобщение и систематизация имеющихся экспериментальных данных. Актуальной стороной методического обеспечения остается освещение практических вопросов проектирования. Некоторые общие вопросы методологии проектирования изложены в [1, 4, 7, 12]. [c.5]

Для расчета общей потери устойчивости оболочек с радиальными ребрами может быть использована формула (142), где ф = 2ns a, а коэффициент Р, определенный по формулам (17), (18), нес ходимо умножить на 0,85, 0,9. Меньшее значение относится к оболочкам, имеющим г — h. [c.124]

Рассматриваемое направление в механике многослойных оболочек широко представлено в уже цитированных публикациях. Особо отметим обстоятельный обзор Э.И. Григолюка и Г.М. Куликова [110],в котором даны классификация используемых гипотез и критический анализ работ именно этого (общего, по мнению авторов обзора) направления. Материалы Э.И. Григолюка и Г.М. Куликова позволяют не останавливаться на обсуждении конкретных вариантов уравнений слоистых пластин и оболочек, относящихся к рассматриваемому направлению. Большее внимание в настоящей монографии будет уделено лишь одному из таких вариантов, основанному на кинематической модели ломаной линии и получившему (см. [52, 111, 115] и др.) широкую известность и признание — соответствующая система дифференциальных уравнений статики и устойчивости слоистых оболочек сформулирована в параграфе 3.7. Эта система используется при сравнительном анализе результатов расчета слоистых оболочек с привлечением различных уточненных моделей их деформирования. [c.8]

В формулы для расчета панелей и оболочек на общую устойчивость и изгиб входят приведенные упругие параметры заполнителя. В случае сплошного заполнителя из однородного материала — например, из пенопласта — этими приведенными упругими параметрами являются параметры материала заполнителя. Для заполнителей из ребристых конструкций (сотового, типа гофра или складчатого и др.) или из армированного пенопласта приведенные упругие параметры — это параметры эквивалентного в отношении работы панели на общую устойчивость или изгиб сплошного однородного заполнителя. [c.247]

Общий изгиб и устойчивость. Приближенная теория расчета трехслойных пластинок и оболочек на общий изгиб и устойчивость строится на основе ряда допущений. Тонкие несущие слои трехслойной пластинки или оболочки рассматривают как обычные пластинки и оболочки, работающие в соответствии с гипотезой о прямых нормалях. В заполнителе пренебрегают деформациями в поперечном направлении. Прогибы внешних слоев, таким образом, считаются одинаковыми. [c.248]

При расчетах трехслойных панелей и оболочек и их элементов на общую и местную устойчивость сперва находят значения критических нагрузок в предположении идеализированной упругой работы конструкции. При помощи пересчета этих значений определяют действительные критические нагрузки с учетом реальной работы конструкции (в том числе при выходе материала за пределы пропорциональности). [c.256]

Значения критических нагрузок при расчете трехслойных пластинок и оболочек на общую устойчивость определяют в зависимости от конструкции панели или оболочки, характера ее нагружения, условий опирания и размеров. [c.268]

В заключении второй части книги рассматриваются малые прогибы тонких упругих оболочек, излагается линеаризированная теория устойчивости оболочек. Приведенные здесь общие уравнения устойчивости цилиндрических оболочек в перемещениях, вызванных потерей устойчивости, известны как уравнения Тимошенко. Дается решение этих уравнений для случая внешнего поперечного давления и равномерного продольного сжатия. Последний случай особенно интересен. Автором впервые изучена теоретически неосесимметрвганая форма потери устойчивости и показано, что в этом случае при выпучивании по коротким продольным волнам выражение для продольной критической нагрузки совпадает с формулой для критической нагрузки при симметричном волнообразовании. Здесь описан также метод расчета на устойчивость оболочек за пределом упругости. Наконец, излагается общее решение уравнений малых осесимметричных деформаций сферической оболочки и их щ)имвнение к различным случаям нагружения. [c.7]

Оценочный расчет конической стабилизирующей юбки. Цель такого расчета — найти критические нагрузки общей и местной потери устойчивости конструкции стабилизирующей юбки. При расчете на общую устойчивость моншо (в запас устойчивости) заменить коническую оболочку ортотропной полубезмоментной цилиндрической оболочкой, как показано пунктиром на рис. 13.1, а. Радиус такой экви-валетной ортотропной цилиндрической оболочки равен максимальному радиусу конической оболочки, а жесткостиые характеристики и подсчитывают в зависимости от консгрукции стенки стабилизирующей юбки по формулам, приведенным в 13.4. Затем для определения критического давления эквивалентной цилиндрической оболочки следует [c.345]

В главах 1-7 изложены основы сопротивления материалов расчет прямых стержней при простейших видах напряженно-деформированного состояния и стержневых систем, в том числе, ферм и пружин. Главы 9-14 сборника охватывают основы теории напряженного и деформированного состояний, прочность стержневых систем при сложном напряженном состоянии, безмомент-ные оболочки вращения, продольно-поперечный изгиб и устойчивость стержней, модели динамического нагружения стержневых систем, учет эффектов пластичности и элементы методов расчета на усталость. Кроме того, добавлен материал, касающийся стержней большой кривизны, а также задачи повышенной сложности. Общие теоретические положения вынесены в первый параграф приложения. Основные гипотезы сопротивления материалов сформулированы в виде аксиом, что призвано подчеркнуть феноменологический подход к построению фундамента этой науки как раздела механики деформируемого твердого тела. [c.6]

Расчет устойчивости эксцентрично подкрепленных цилиндрических оболочек основан на применении определенных деформационных гипотез, которые позволили вести нсследованне в общем виде, учитывая различные возможные граничные условия опнрания конструкции. Результаты расчета конкретных оболочек представлеяы в виде графиков и таблиц. [c.2]

Для многослойных конструкций, состоящих из слоев различной жесткости, учитываются их специфические особенности деформации поперечного сдвига и надавливания волокон в маложестких слоях (заполнителях). При этом слоистая оболочка заменяется эквивалентной однослойной конструкцией с некоторыми приведенными жесткостными характеристиками. На основе общих зависимостей рассмотрен ряд коикретиых задач устойчивости слоистых цилиндрических, сферических н конических оболочек, цилиндрических панелей, пластин. Для двухслойных и трехслойных конструкций приведены графики, которые могут быть непосредственно использованы в практических расчетах. [c.2]

В третьей части рассмотрены задачи устойчивости многослойных конструкций, состоящих из слоев различной жесткости. Для их расчета предлагается сравнительно простой метод, позволяющий легко учитывать деформации поперечного сдвига и надавливания волокон в маложестких слоях. На основе общих зависимостей рассмотрены конкретные задачи устойчивости слоистых цилиндрических, сферических и конических оболочек, цилиндрических панелей, пластин задача устойчивости слоистых конструкций за пределом пропорциональности. Дано также решение нескольких, задач поперечного изгиба многослойных оболочек и пластин. [c.4]

Книга посвящена вопросам расчета на прочность, устойчивости и колебания анизотропных слоистых оболочек. В ней рассмотрены вопросы общей теории, статической и динамической устойчивости, свободных колебаний, термоупругости, аэроупругости, магнитоупругости анизотропных слоистых оболочек. [c.2]

ШИ относительных перемещений точек при деформации можно пренебречь. Остальные гипотезы, к-рыми пользуется С. м., здесь устранены первоначально в развитии теории упругости они или подтверждаются вполне, или частью, с известным приближением, или отвергаются в связи с анализом отдельных деформаций. Элементарные теории растяжения, кручения круглых брусков, чистого изгиба вполне согласуются с теорией упругости. Изгиб в присутствии срезывающих сил, как оказывается, подчиняется закону прямой линии гипотеза Навье), но не закону плоскости (гипотеза Бернулли). Касательные напряжения при изгибе распределяются по закону параболы, но только в тех сечениях, которые имеют незначительную толщину при большой высоте (узкие прямоугольники). В других сечениях закон распределения касательных напряжений совершенно иной. Для балок переменного сечения, к к-рым в элементарной теории прилагают закон прямой линии и параболы, теория -упругости дает другие решения в этих решениях значения напряжений и деформаций гораздо выше, чем по элементарной теории следует. Общепринятый способ расчета пластин по Баху как обыкновенных балок не оправдывается теорией упругости. Ф-лы С. м. для кручения некруглых стержней не соответствуют таковым в теории упругости. Теория изгиба кривых стержней решительно не совпадает с элементарной теорией Баха-Баумана, но результаты расчета по строгой теории и на основании гипотезы плоских сечений достаточно близки. Поставлена и разрешена для ряда случаев задача о распределении местных напряжений (в местах приложения нагрузки или изменения сечения), к-рая совершенно недоступна теории С. м. Вопрос об устойчивости деформированного состояния, элементарную форму которого представляет в С.м. продольный изгиб, получил в теории упругости общее решение Бриана (Bryan), Тимошенко и Динника. Помимо многочисленных форм устойчивости стержня, сжатого сосредоточенной силой, изучены также явления устойчивости стержней переменного сечения под действием равномерно распределенных сил и другие явления устойчивости балок при изгибе, равномерно сжатой трубы, кольца, оболочек, длинного стержня при скручивании и пр. Теория упругого удара— долевого, поперечного—занимает большое место в теории упругости и включает все большее и большее чис-чо технически важных случаев. Теория колебаний получила настолько прочное положение в теории упругости и в практи-тсе, что методы расчета на ко.чебания проникают область С. м., конечно в элементарном виде. Изучены распространение волны в неограниченной упругой среде (решение Пуассона и Кирхгофа), движение волны по поверхности изотропной среды (решение Релея), волны в всесторонне ограниченных упругих системах с одной, конечно многими и бесконечно многими степенями свободы. В связи с этим находятся решения, относящиеся к колебаниям струн, мембран и оболочек, различной формы стержней, пружин и пластин. [c.208]

Жесткости диафрагм выбираются исходя из общего расчета оболочки со шпангоутами на прочность и устойчивость. Давление в г-м гибком шланге, который прокладывается между внутренней поверхностью оболочки и торцевой поверхностью диафрагмы с целью ее герметизации, не должно превьт1ать более чем на 5-10% давление в г-й внутренней полости оболочки. Это способствует снижению влияния жесткости диафрагм на жесткость и прочность оболочки. В заданном положении диафрагмы удерживаются с помощью штанги. Их можно исключить лишь при слабом изменении осесимметричной составляющей давления вдоль образующей оболочки. В этом случае наружная и внутренняя ее поверхности нагружаются постоянной по длине осесимметричной составляющей давления, величина которой выбирается из условий обеспечения некоторого запаса прочности в наиболее опасных сечениях оболочки. К таким сечениям при докритическом напряженно-деформированном состоянии как в случае неравномерного, так и в случае равномерного нагружения внешним давлением относится корневое сечение. При потере устойчивости оно находится на расстоянии х < //3 от заделки. [c.355]

В 1971 году в издательстве Наука вышел в свет сборник оригинальных работ Степана Прокофьевича Тимошенко Устойчивость стержней, пластин и оболочек , который был полностью просмотрен и одобрен автором. В этом сборнике дан был очерк жизни и научного творчества С. П. Тимошенко. Предлагаемый вниманию читателей сборник также был просмотрен автором и составлен согласно его желанию, хотя и выходит он уже после смерти С. П. Тимошенко, произошедшей 29 мая 1972 года в городе Вуппертале (Федеративная Республика Германия) на девяносто четвертом году жизни. Здесь содержатся двадцать шесть оригинальных работ С. П. Тимсшечко по проблемам прочности и колебаний элементов конструкции. Эти исследования посвящены изучению резонансов валов, несуш,их диски, эффективному анализу продольных, крутильных и изгибных колебаний прямых стержней посредством использования энергетического метода и применению общей теории к расчету мостов при воздействии подвижной нагрузки, вычислению напряжений в валах, лопатках и дисках турбомашин, расчету напряжений в рельсе железнодорожной колеи как стержня, лежащего на упругом сплошном основании, при статических и динамических нагружениях. Детально рассмотрены важные вопросы допускаемых напряжений в металлических мостах. [c.11]

Сплошностенчатые подъемные стрелы (рис, 111.14.11, ) имеют один-два пояса из труб (рис. 111.4.12, г) или оболочек (рис. III.4.12, д). О расчете поясов-оболочек на общую и местную устойчивость с учетом начальных искривлений и вмятин см. [3]. [c.507]

При расчете трехслойных панелей и оболочек на общую устойчивость и на поперечный и продольно-поперечный изгиб решаются те же задачи, что и при расчете однослойных панелей и оболочек. В случае легких маложестких на сдвиг заполнителей используют приводимые в гл. 10 расчетные формулы, полученные с учетом взаимных смещений внешних слоев вследствие деформации сдвига заполнителя (в случае заполнителей с большой жесткостью сдвига эти формулы переходят в известные формулы для однослойных панелей и оболочек при соответствующих жесткостных характеристиках составных сечений). [c.247]

Большой интерес представляют стационарные движения п точечных вихрей, когда расстояния между ними не меняются система вихрей как твердое тело движется поступательно, либо вращается с постоянной угловой скоростью вокруг их общего центра завихренности. К сожалению, эта алгебраическая задача представляет значительные трудности даже в случае равных интенсивностей вихрей. Дж. Дж. Томсон в 1883 г. исследовал частный случай, когда вихри расположены в вершинах правильного и-угольника. Он нашел, что такое стационарное вращение устойчиво при и < 6 и неустойчиво при и > 7. В работе Л. Кемпбела [65] доказано существование устойчивых стационарных вращений при всех значениях и и с помощью численных расчетов составлен каталог устойчивых равновесных конфигураций для п < 50. Оказывается, вихри расположены на одной или нескольких концентрических окружностях ( атомных оболочках , по терминологии Кельвина). В работах [56, 63] обнаружены неподвижные устойчивые конфигурации п вихрей, когда п является квадратом целого числа. К сожалению, и эта задача еще далека от полного решения. Имеются важные (с точки зрения приложений) примеры стационарных движений бесконечного числа точечных вихрей (например, цепочки Кармана см. [42], 156). [c.32]

Остановимся на рассмотрении события Аг, входящего в выражение (5.8) и состоящего в выполнении условий по прочности и устойчивости для случая, когда событие Л1 выполняется. В работах [2, 83, 27] детально исследованы методы расчета камеры ггорания ЖРД на прочность, устойчивость и колебания и установлена необходимость при проведении таких расчетов рассмотрения нескольких расчетных сечений камеры, а в общем случае — всей конструкции камеры, времени работы и эксплуатации двигателя. Следовательно, в выражении (5.8) щ и иг представляют собой случайные поля четырех переменных и1 — и х,у,г,х) иг = иг х, у, г, т), где л , у, 2 — координаты, т —время. Введение трех координат обусловлено тем, что оболочка камеры как правило является двуслойной. [c.185]

ЭСНОР состоит из следующих подсистем пространственной геометрии трубопроводов физико-механических, геологических и геокриологических свойств грунтов основания МТ и прочностных свойств материала трубы оценки термического и гидравлического (газодинамического) режимов МТ оценки общего и локального НДС оболочки трубы оценки общей устойчивости участков МТ расчета долговечности по всем критериям разрушения МТ оценки остаточного ресурса и (или) оптимальной остановки эксплуатации МТ оценки уровня риска дальнейшей эксплуатации МТ синтеза результатов расчетов оптимизации задач эксплуатации МТ по критериям минимума эксплуатационных расходов и минимума неэкономического ущерба, с выдачей рекомендаций по срокам осмотров, ремонтов, формирования заказов на запасные трубы и арматуру и т.п. [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...