Оболочки Устойчивость при ползучест

Анализу изгиба и устойчивости осесимметрично нагруженных пологих оболочек вращения при ползучести посвящено относительно небольшое число работ, касающихся в основном сферических оболочек постоянной толщины под действием равномерного внешнего давления. При исследовании устойчивости оболочек такого класса не обязательно учитывать начальные несовершенства срединной поверхности. При этом имеются в виду неосесимметричные несовершенства, так как учет осесимметричных начальных прогибов, формально соответствующий анализу деформирования осесимметричной оболочки новой формы, не меняет существа подхода к решению задачи. [c.8]

Учет начальных несовершенств мог бы привести к получению более достоверных расчетных оценок устойчивости пологих оболочек вращения при ползучести, однако связанные с ним трудности (отмечены выше) требуют рассмотрения оболочек идеальной формы и изучения устойчивости основного осесимметричного состояния. [c.8]

Таким образом, в то время как вопросы изгиба и устойчивости упругих оболочек изучены достаточно хорошо, до численного результата доведено сравнительно немного задач устойчивости оболочек при ползучести. Это положение объясняется прежде всего отсутствием единого взгляда на критерии потери устойчивости при ползучести, с помощью которых можно расчетным путем достоверно оценить величину критического времени, а также сложностью экспериментальных исследований и трудоемкостью решения геометрически и физически нелинейных задач. [c.12]

Наряду с проверкой по этому критерию на каждом шаге по внешним воздействиям (при исследовании устойчивости в упругой области) и по времени (при исследовании устойчивости при ползучести) осуществляем контроль за скоростью изменения прогиба оболочки по ведущему параметру. Ее резкое возрастание указывает в первом случае на потерю устойчивости в большом хлопком, т. е. на достижение внешним воздействием верхнего критического значения, во втором — на потерю устойчивости при ползучести путем резкого выпучи- [c.34]

Исследуем изгиб и устойчивость при ползучести оболочек, выполненных из нейлона типа 6/6 и находящихся под действием равномерного внешнего давления при нормальной температуре. Выбор материала обусловлен наличием в работе [82] результатов теоретических и экспериментальных исследований ползучести нейлоновых шарнирно-опертых сферических оболочек, а также кривых ползучести. Модуль упругости материала Е = = 0,035-10 МПа, коэффициент Пуассона =0,3. [c.55]

Изменение во времени относительного прогиба в вершине подобной по геометрии и нагружению оболочки с подвижно-шарнирными опорами показано на рис. 31, а. На рис, 31, б, й приведены графики распределения прогибов, усилий и моментов в оболочке в начальный момент времени ( =0) и в момент, близкий к критическому (/=1,64 ч), который определяется резким возрастанием скорости осесимметричного деформирования. Видно существенное влияние на процесс деформирования и устойчивость при ползучести граничных условий на контуре. Возможность бифуркации форм равновесия в двух [c.70]

Предварительные испытания оболочек с указанными размерами в условиях быстрого нагружения при температуре 200°С позволили оценить значение критических нагрузок. Для замкнутых в вершине оболочек кр= = 0,0441 МПа, для открытых 9нр=0,0128 МПа. Эти результаты позволили выбрать величины рабочего давления, при котором проводились опыты на устойчивость при ползучести для замкнутых в вершине оболочек = 0,0196 МПа, для открытых =0,0098 МПа. [c.91]

Коломак В. Д. Устойчивость пологих оболочек вращения при ползучести. — В кн. Межвуз. совещание-семинар молодых ученых по проектированию и оптимизации элементов, устройств и систем летательных аппаратов с использованием ЭВМ (Харьков, 17—20 мая 1977 г.) Тез. докл. Харьков, авиац. ин-т, 1977, [c.99]

Хуан Най-Чен. Осесимметричная потеря устойчивости при ползучести защемленных пологих сферических оболочек. — Тр. Амер. о-ва инж.-мех. Сер. Е. Прикл. механика, 1965, 32, № 2, с. 77-84. [c.101]

К третьему направлению относится обзор достижений в области проблем устойчивости при ползучести-Л. М. Кур-шина (Новосибирск). В обзоре рассматривается в основном устойчивость элементов тонкостенных конструкций (стержней, пластин и оболочек), изготовленных из материалов с йе-ограниченной ползучестью (металлы при высокой температуре). На основе анализа свыше 300 советских и зарубежных работ автор приходит к выводу, что суждение об устойчивости основного процесса деформирования должно основываться на анализе поведения возмущенных решений. [c.6]

О ПОДХОДАХ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ИЗГИБА И УСТОЙЧИВОСТИ ТОНКИХ ОБОЛОЧЕК ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ [c.5]

В отличие от этого критерия в ряде работ исследуется возможность бифуркации основного моментного состояния с мгновенным упругим переходом в соседнюю близкую равновесную форму. Момент бифуркации определяется как критический. Возможность бифуркации объясняется интенсивным развитием сжимающих усилий в срединной поверхности оболочки вследствие ее деформирования при ползучести. Такой подход близок к эйлерову. При этом кроме уравнений основного состояния необходимы уравнения устойчивости в малом . Существование нетривиальных вещественных решений этих уравнений для некоторого момента времени свидетельствует о возможности бифуркации. Это значение времени может быть меньшим значения, соответствующего выпучиванию оболочки в большом . Подобная методика использована, например, в работах [18, 20, 21, 71, 84, 91], причем для замкнутых круговых цилиндрических оболочек вводятся осесимметричные начальные прогибы и основное состояние рассматривается как осесимметричное, а близкие формы равновесия — как неосесимметричные. В работе [91] предпринята попытка исследовать устойчивость смежной несимметричной формы равновесия на основе изучения закритического поведения оболочки. [c.6]

Постановка задачи изгиба и устойчивости тонких оболочек в условиях ползучести и методика ее решения обусловлены во многом физическими зависимостями, описывающими реологические свойства материала, т. е. используемой теорией ползучести. Эти теории строятся аналогично теориям пластичности на основе обобщения результатов опытов при одноосном деформировании (принятия той или иной гипотезы) на случай сложного напряженного состояния. При этом в зависимости от формулировки физических соотношений из значительного числа теорий ползучести выделяются два типа деформационные и теории течения. Первые устанавливают связь между девиаторами тензора напряжений и деформаций, вторые — между девиаторами тензора напряжений и скоростей деформаций. [c.14]

При решении задач ползучести и устойчивости гибких оболочек используем физические зависимости теории течения в сочетании с гипотезами течения и упрочнения, Анизотропию при ползучести следует учитывать исходя из основных положений анизотропной теории пластичности [9, 69], в частности из модифицированных уравнений изотропной ползучести при сложном напряженном состоянии. Эти модификации состоят во введении параметров анизотропии, что эквивалентно замене интенсивности скоростей деформаций и напряжений на соответствующие квадратичные формы, в которые входят параметры анизотропии, а также в формулировке определенных условий и гипотез. [c.15]

Устойчивость оболочек в условиях мгновенного нагружения и при ползучести будем исследовать исходя из общего подхода, основанного на введении вместо параметров внешних воздействий (нагрузки, температуры) и времени единого параметра — параметр воздействия. Полагаем, что при достижении параметром воздействия критического значения (критическая нагрузка, время) основное состояние перестает быть устойчивым и оболочка имеет возможность упруго перейти в новое, бесконечно близкое к основному равновесное состояние. Такая постановка задачи об устойчивости оболочек со- [c.27]

Однако оболочка при потере устойчивости может также перейти в новое, достаточно удаленное от основного состояние (хлопок). Критерием такого перехода является стремление скорости изменения прогиба по параметру воздействия к бесконечности при стремлении самого параметра к критическому значению. Это значение определяется при решении нелинейной задачи, сформулированной, например, уравнениями (11.20), (11.21). Такой подход к исследованию устойчивости гибких оболочек при ползучести принят, в частности, в работах [14,82]. Отметим, что закритическое поведение оболочек не исследуется и динамические явления, связанные с нагружением и потерей устойчивости, не рассматриваются. [c.28]

Решение задачи устойчивости оболочек в малом после каждого шага по внешним воздействиям (исследуется устойчивость оболочек при мгновенном деформировании) или по времени (исследуется устойчивость оболочек при ползучести) сводим к анализу однородного вариационного уравнения (11.27). Наличие ненулевых вещественных решений этого уравнения при некотором критическом уровне внешних воздействий (в первом случае) или в некоторый критический момент времени (во втором случае) означает потерю устойчивости оболочки с переходом в новое, близкое к основному состояние равновесия. [c.34]

Для исследования сходимости численного метода по количеству координатных функций и шагу ведущего параметра, а также для проверки эффективности предлагаемого подхода решен ряд задач упругого деформирования и устойчивости круглых пластин, сферических и конических оболочек. Результаты решений предшествуют анализу соответствующих задач ползучести. Некоторые из них сравниваются с данными литературы. Кроме того, целью предварительных расчетов является также оценка критических нагрузок, знание которых интересно при изучении устойчивости оболочек в условиях ползучести. [c.52]

Рассмотрим деформирование весьма пологих оболочек в условиях ползучести. Полагаем, что материал обладает неограниченной ползучестью. Такие оболочки, подверженные воздействию внешнего давления, могут быть устойчивы на конечном интервале времени при нагрузке ниже критической. Значение критического време- [c.54]

Значение критического времени определяем исходя из двух ранее сформулированных критериев потери устойчивости. Как показал численный анализ, хотя для рассмотренных оболочек и возможна бифуркация форм равновесия при мгновенном упругом деформировании, однако при ползучести под действием нагрузок ниже наименьших бифуркационных она не проявляется. В приведенных примерах если и происходит на рассматриваемом временном интервале потеря устойчивости, то путем интенсивного осесимметричного выпучивания. [c.62]

Результаты численного исследования показывают необходимость учета влияния температурного фактора при анализе изгиба и устойчивости тонких оболочек при ползучести. Малый предварительный нагрев, увеличивая высоту над плоскостью, делает замкнутую в вершине оболочку со стесненным контуром более жесткой , повы- [c.75]

Увеличение жесткости подкрепляющего элемента приводит к понижению уровней прогибов, усилий, изгибающих моментов при мгновенном нагружении, снижает интенсивность процесса деформирования на большей части рассматриваемого временного интервала (О кр) и существенно влияет на устойчивость оболочек при ползучести. Это видно из сопоставления результатов расчета оболочки, подкрепленной на внутреннем контуре кольцом квадратного поперечного сечения кк=Ьк—5ко и находящейся под действием нагрузки q=223 (рис. 47), с результатами предыдущего примера, где Лк=Ьк=3 о (см. рис. 46). [c.81]

Таким образом, результаты численных исследований показывают, что подкрепляющий эффект для задач устойчивости оболочек при ползучести проявляется в повышении критического времени (t°p). [c.83]

Оболочка, находящаяся под действием такой же нагрузки, с константами упругих свойств, соответствующими примеру рис. 52, и постоянными анизотропии при ползучести kp=ki, ke(f)=k2 в процессе ползучести может потерять устойчивость путем бифуркации форм равновесия с образованием двух волн по окружности в мо-(2) [c.89]

Рассмотренное изменение направлений главных осей ортотропии (поворот на 90°) приводит к существенному количественному и качественному изменению характера докритического деформирования и формы потери устойчивости оболочек при ползучести. [c.90]

При изучении изгиба и устойчивости оболочек в условиях ползучести экспериментальные исследования имеют большое значение как для непосредственного анализа рассматриваемого явления, так и для выяснения правомерности используемого подхода и достоверности результатов теоретических исследований. [c.90]

Эксперименты по устойчивости оболочек при ползучести характеризуются значительным разбросом результатов по значению критического времени, связанным с наличием случайных начальных несовершенств геометрии оболочек и с тем, что реализации процесса ползучести материалов в дублирующих опытах имеют большой разброс [3, 38, 52, 69, 82, 83]. Для получения более достоверных оценок определяемых параметров опыты необходимо проводить сериями, характеризующимися идентичностью внешних условий. [c.90]

В оболочках под воздействием внешних нагрузок, меньших критических значений при мгновенном деформировании, в условиях ползучести происходит существенная эволюция напряженно-дефор-мированного состояния, что в некоторый (критический) момент времени может привести к потере устойчивости. В связи с этим иссле-. дования изгиба и устойчивости при ползучести имеют вамсное научное и практическое значение. [c.3]

Подавляющее большинство исследований в рамках второй постановки относится к замкнутым цилиндрическим оболочкам и панел ям в условиях осевого сжатия либо его комбинации с внутренним (внешним) давлением. Рассмотрим основные подходы к решению подобных задач, так как это может быть полезным для дальнейшего анализа исследований устойчивости пологих оболочек вращения при ползучести. [c.5]

Отметим важную для понимания проблемы и построения методов анализа аналогию между статическими задачами устойчивости упругих оболочек (при мгновенном с точки зрения ползучести нагружении) и задачами устойчивости при ползучести. В обоих типах задач имеется параметр, рост которого вызывает изменение на-лряженно-деформированного состояния оболочки в за- [c.7]

Бортовой В. В., Коломак В. Д. Устойчивость армированных пологих оболочек вращения при ползучести. —В кн. Ill Всесоюз, симпоз. по механике конструкций из композиц. материалов (Ле-нинакан, 25—27 сент. 1979 г.) Тез. докл. Ереван Ин-т механики АН АрмССР, 1979, с. 95. [c.97]

Некоторые приложения теории вязкоупругости. Многочисленные приложения теории вязкоупругости относятся к стержням, пластинам и оболочкам, при этом, кроме общих соотношений вязкоупругости, исследовались и существенно более простые модели типа модели Фойхта или Максвелла. Так, в задачах устойчивости при ползучести основной качественный эффект связан с геометрической нелинейностью, вследствие которой возникает возможность упругого хлопка при рассмотрении отдельных примеров применение линейных соотношений вязкоупругости вместо нелинейного закона ползучести существенно упрощает технику, не меняя. [c.153]

Терегулов И. Г. Изгиб и устойчивость тонких пластин и оболочек при ползучести.— М. Наука, 1969.— 206 с. [c.328]

В настоящей монографии приведены результаты численного и экспериментального исследования термоползучести гибких пологих замкнутых, открытых и подкрепленных в вершине оболочек вращения переменной толщины, выполненных из изотропных и анизотропных материалов, обладающих неограниченной ползучестью. В главе I дан краткий анализ подходов к решению задач изгиба и устойчивости тонких оболочек в условиях ползучести. Глава II посвящена построению вариационных уравнений технической теории термоползучести и устойчивости гибких оболочек и соответствующих вариационной задаче систем дифференциальных уравнений, главных и естественных краевых условий, разработке методики решения поставленной задачи. Вариационные уравнения упрощены для случая замкнутых, открытых и подкрепленных в вершине осесимметрично нагруженных пологих оболочек вращения, показаны некоторые особенности алгоритма численного решения. Результаты решений осесимметричных задач неустаповившейся ползучести и устойчивости замкнутых, открытых и подкрепленных в вершине сферических и конических оболочек постоянной и переменной толщины приведены в главе III. Рассмотрено также влияние на напряженно-деформированное состояние и устойчивость оболочек при ползучести высоты над плоскостью, условий закрепления краев (при постоянном уровне нагрузки), уровня и вида нагрузки, дополнительного малого нагрева, подкрепления внутреннего контура кольцевым элементом. Глава IV посвящена численному исследованию возможности неосесимметричной потери устойчивости замкнутых в вершине изотропных и анизотропных сферических оболочек в условиях ползучести. Проведено сопоставление теоретических и экспериментальных дан-лых. [c.4]

Оба подхода к решению задач устойчивости цилиндрических оболочек в условиях ползучести содержат принципиально необходимое для их реализации введение в расчетную модель начальных прогибов (начального моментного состояния, если нет стеснения торцов), так как идеальные цилиндрические оболочки в условиях осевого сжатия без искривления образующих не могут терять устойчивость при длительном нагружении. С другой стороны, учет действительных начальных несовершенств приближает расчетную модель к реальному юбъекту и повышает точность результатов исследования. [c.7]

На основе критерия резкого осесимметричного выпучивания в работах [28, 29] исследована устойчивость лологих конических и сферических оболочек при различных условиях опирания краев. Осесимметричное деформирование и устойчивость гибких оболочек при ползучести изучены на базе вариационного уравнения [27] с использованием теории течения. [c.10]

Устойчивость оболочек при ползучести исследуем на каждом шаге по времени с использованием двух критериев потери устойчивости. Первый связан с интенсивным ростом скорости изменения прогиба оболочки в период времени, близкий к критическому. Удовлетворение его проверяется на основе решения вариационного уравнения термоползучести (уравнение основного состояния). Второй критерий связан с мгновенной бифуркацией форм равновесия оболочки при ползучести в критический момент времени. Удовлетворение его проверяется на основе анализа вариационного уравнения устойчивости технической теории гибких оболочек, содержащего функции основного состояния. Независимому варьированию подвергаются малые добавки прогиба и функции усилий, связанные с переходом оболочки в соседнее равновесное состояние. Эти критерии являются результатом обобщения критериев потери устойчивости при мгновенном деформировании на случай ползучести. [c.13]

Численные исследования изгиба и устойчивости дур-алюминовых оболочек в условиях ползучести проводились в восьмом приближении по искомым функциям, задача упругого деформирования решалась с начальным шагом по ведущему параметру Ai o=0,01, задача ползучести — по Д]г =0,001 ч при т]=0,01. На рис. 22 представлены результаты исследования ползучести жестко защемленной по краю сферической оболочки а — = 125 мм, /1=1 мм, /=6 мм) под действием равномерного давления, относительное значение которого /7 = 90,7. Штриховые линии — =0, сплошные — [c.64]

Экспериментальные исследования изгиба и устойчивости оболочек при ползучести проводились на гаеци-альной установке, принципиальная схема которой приведена на рис. 55, где 1 — баллоны со сжатым воздухом 2 — система подачи и регулирования давления [c.92]

Отличия результатов расчетов от данных экспериментов по значению критического времени (приемлемые для задач устойчивости оболочек при ползучести) кроме отмеченных обстоятельств (разброс характеристик ползучести материала, существенное влияние начальных несовершенств) объясняются также некоторым несоответствием постановки исследуемой численно задачи условиям проведения испытаний в расчетах не учитывалось термическое деформирование оболочек, происходящее при нагреве до заданной температуры за счет различия температурных коэффициентов линейного расширения дуралюминовой оболочки и стального приспособления, в котором она защемлена. [c.96]

Вольмир А. С., Зыкин П. Г. Устойчивость оболочек в большом при ползучести. — В кн. Тепловые напряжения в элементах турбомашин. Киев Изд-во АН УССР, 1962, с. 81— [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...