Изгиб трехслойных балок

Рассмотрим простейшую расчетную схему трехслойной балки, позволяющую учесть влияние деформаций сдвига слоя заполнителя. Положим, что средний слой (слой заполнителя) работает на поперечный изгиб как балка С. П. Тимошенко (см. рис. 3.22), а тонкие несущие слои — только на растяжение — сжатие. Собственной изгибной жесткостью слоев при изгибе всего трехслойного стержня пренебрегаем. Если принять t h и считать, что при изгибе стержня нет проскальзывания между его слоями, вместо зависимостей (3.33) получим [c.114]

Приближенная теория изгиба трехслойных балок может быть развита на основе предположения, что продольные напряжения при изгибе воспринимаются несущими слоями. Это предположение представляется вполне разумным, так как значение модуля упругости в продольном направлении для заполнителя мало по сравнению со значением этого модуля для несущих слоев. Поэтому нормальные напряжения в самых удаленных от середины поверхностях балки (см. рис. 5.30) имеют вид [c.187]

При получении выражений прогибов для трехслойной балки (см. разд. 5.8), как правило, необходимо принимать во внимание влияние деформаций сдвига, поскольку G3— модуль сдвига материала заполнителя — обычно мал и, следовательно, мала жесткость на сдвиг. При вычислении прогибов в таких балках могут быть использованы методы, которые уже были описаны в этом разделе. Жесткость балки при изгибе EI заменяется величиной Ясд сл> сл— модуль упругости несущих слоев, а / л—момент инерции этих слоев (см. формулу (5.3 ). Жесткость при сдвиге GF/а д заменяется поскольку предполагается, что касательное напряжение равномерно распределено по площади заполнителя F n поэтому коэффициент сдвига сд становится равным единице. Поскольку в трехслойных балках используются самые различные материалы, при практическом применении часто случается, что жесткости при изгибе и при сдвиге не могут быть получены расчетным путем из-за отсутствия точных данных, В таком случае эти жесткости определяются экспериментально для каждого из используемых материалов и типов конструкций. [c.253]

Трехслойные балки применяются для определения упругих постоянных и прочности при растяжении армированных пластиков, главным образом высокомодульных и высокопрочных. Для этой цели трехслойные балки нагружаются на изгиб по четырехточечной схеме. Главное преимущество трехслойных балок — это отсутствие всех явлений, связанных с креплением и нагружением образцов при испытаниях на растяжение. Более подробно о трехслойных балках см. в разделе 5.4. [c.66]

При испытаниях на изгиб применяют стержни с прямой и круговой осью с постоянным по длине прямоугольным поперечным сечением и трехслойные балки. В этой главе основное внимание уделено прямым стержням. При испытаниях сегментов кольца часто используются зависимости, полученные для прямых стержней, однако применительно к сильно анизотропным материалам существует специфика перехода от стержней с круговой осью к прямым стержням. В частности, схемы стержней выпуклостью или вогнутостью сегмента вверх не эквивалентны. Поэтому испытания сегментов на изгиб рассмотрены отдельно в гл. 6. [c.171]

Механическое поведение [И, 14, 15, 16]. Механическое поведение трехслойной панели аналогично поведению балки двутаврового сечения (рис. 3). Облицовки подобно полкам двутавра противостоят растягивающим и сжимающим напряжениям, возникающим при изгибе. Растяжение в одной облицовке и сжатие в другой приводят к образованию пары внутренних сил с плечом, равным расстоянию между центроидами облицовок. Этот внутренний момент сопротивления противодействует внешнему изгибающему моменту подобно моменту, возникающему в полках двутавра при [c.270]

Усовершенствование демпферов. Настроенный демпфер был изготовлен в виде консольной балки, первая форма колебаний которой имела частоту, соответствующую частоте первой изгиб-ной формы колебаний лопатки. Демпфирование в самой консольной балке создавалось благодаря ее трехслойной структуре, что способствовало поглощению энергии колебаний при резонансе. Конструкция балки позволяла устанавливать ее внутри лопатки (рис. 5.55). [c.267]

Балка, изготовленная из нескольких различных материалов, называется композитной бал/сой.-Примерами являются балки, изготовленные из двух различных металлов, которые соединены друг с другом таким образом, чтобы работать как единое целое (биметаллические балки), железобетонные балки, а также трехслойные. При расчете таких балок можно использовать теорию изгиба, [c.181]

Проанализировав последний член этого выражения, можно оценить влияние поперечного сдвига. Если пренебречь деформациями сдвига, то эффект будет такой же, как если предположить, что балка является бесконечно жесткой на Сдвиг (0 /(Хсд= ) тогда последний член в приведенном выше выражении обратится в нуль и останется только прогиб за счет изгиба. Если влияние сдвига учитывается и последний член остается, то обнаруживается, что прогиб возрастает. Последний член имеет очень малую величину по сравнению с единицей для сплошных балок, таких, как балки прямоугольного поперечного сечения, но для других балок, например трехслойных, он может быть весьма велик. [c.250]

Интересен вариант укладки плит непосредственно по прогонам рис. 72, б. Пролет плит здесь более значительный и вопросы прочности и особенно жесткости при поперечном изгибе имеют первостепенное значение. Для увеличения жесткости и прочности настила, если это окажется необходимым, возможно использовать трехслойные настилы с наружными слоями из древесностружечных плит с высоким объемным весом и средним слоем из древесностружечной плиты малого объемного веса. Средний слой может быть также выполнен из экструзионных плит с пустотами. При значительной длине плит каждая из них будет опираться а несколько опор и таким образом рассматриваться при расчете как неразрезная двухпролетная балка, что весьма су- [c.180]

Исследование вязкоупругих свойств. При проектировании конструкций из термопластиков необходимо учитывать ползучесть этих материалов, заключающуюся в постепенном нарастании деформаций при действии постоянно приложенной нагрузки. В связи с этим деформации не могут быть представлены однозначно в виде функции напряжения, за исключением ограниченного по времени периода нагружения, для которого возможно приближенное описание реального поведения материала. Однако при малых деформациях определенные пластики можно рассматривать как обладающие линейной вязкоупругостью. Например, можно принять, что прогиб при изгибе невесомой балки длиной L под действием нагрузки W, приложенной в середине пролета балки, равен WL I48E,L, где Et — модуль упругости при ползучести, который зависит от длительности нагружения. Модуль Et можно подобрать для каждого вида деформации методом последовательных приближений. Из рис. 6.21 видно, что такой подход правомерен и для трехслойной балки при длительности действия нагрузки до 350 ч, когда имеется точное совпадение расчетных и экспериментальных данных. [c.157]

Для балок сплошного поперечного сечения из однородного изотропного материала эта ошибка пренебрежимо мала, если балка длинная и на нее действует обычного типа нагрузка однако эта ошибка может оказаться серьезной, если балка очень короткая или на нее действуют приложенные на небольшом расстоянии друг от друга нагрузки, противоположные по направлению. Ошибка, очевидно, будет заметной для балок с произвольными длинами и нагрузками, если они изготовлены из трехслойного материала, имеют полки или решетчатую конструкцию, когда большая часть "матерпала сосредоточена вблизи внешних Поверхностей, что является наиболее эффективным с точки зрения сопротивления изгибающему моменту. Когда внутренняя часть балки облегчена, но остается достаточно прочной, чтобы выдерживать пТзперечные силы, то напряжения и деформации поперечного сдвига будут иметь тот же порядок величины, что и напряжения и деформации изгиба поэтому следует ожидать, что до- [c.192]

Максимальные значения этих напряжений имеют приблизительно один и тот же порядок, но максимум продольных достигается несколько позже. Это связано с тем, что в начале процесса вынужденных колебаний продольные деформации в средней части вешнего слоя близки к нулю и поэтому напряжения в нем (711 СГ22- Затем начинается общий изгиб оболочки, похожий на изгиб балки, т. е. <тц в точках ( = О и = тг при t > 2 имеют разные знаки. В результате происходит существенное увеличение продольных цепных напряжений в среднем сечении оболочки. Из графиков видно, что картина напряженного состояния трехслойной оболочки при импульсной нагрузке является достаточно сложной и быстро изменяющейся. [c.497]

Скорость деформирования б армированных пластиков не стандартизована, отсутствуют теоретическое обоснование для выбора и и данные о влиянии на измеряемые величины. В качестве ориентировочных данных можно привести рекомендованные стандартами режимы нагружения при изгибе по трехточечной схеме жестких неармированных пластмасс по ГОСТ 4648—71 v = 2 0,5 мм/мин для образцов стандартных размеров или половине численного значения высоты для образцов других размеров по ГОСТ 9550-71 V = 1 0,5 мм/мин по ASTMD 790-71 и DIN 53457 е = = 0,01 мин . При испытаниях трехслойных балок скорость нагружения (перемещения подвижной головки испытательной машины) берется равной 0,56 мм/мин [182, 183 ] независимо от размеров балки. [c.179]

Деформации крыла с трехслойной обшивкой определяются так же, как для крыла с обычной обшивкой. Наибольший прогиб при продольно-поперечном изгибе сжатой панели крыла (см. рис. 4.59) Уп легко определить, если учесть, что расстояние между лонжеронами а значительно больше, чем расстояние между нервюрами Ь. В таком случае, рассматривая балку-полоску единичной ширины н дли11Ы Ь, получим [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...