Жесткость конструкции (оболочки)

Жесткость конструкции (оболочки) 51, 123 [c.488]

Потеря устойчивости означает практически полную потерю несущей способности конструктивного элемента и с этим явлением при проектировании необходимо считаться. Прежде всего следует по возможности избегать такого типа нагрузок, при которых возможна потеря устойчивости. Необходимо принимать и конструктивные меры. Нетрудно заметить, что наиболее ярко явление потери устойчивости проявляется в легких, тонкостенных конструкциях в сжатых оболочках и тонких стенках. Поэтому одной из мер повышения устойчивости является увеличение жесткости конструкции. В практике самолетостроения, ракетостроения и судостроения тонкостенные перегородки, баки, обшивка корпуса подкрепляются специальными профилями. Такая подкрепленная оболочка имеет достаточно высокую жесткость при сравнительно малом весе. [c.121]

При формировании упрочняющих оболочек из стеклопластика для аппаратуры из винипласта объемом более 1 м дополнительно изготовляют ребра жесткости. При наличии вертикальных нагрузок повышенную жесткость конструкции обеспечивают вертикальные ребра жесткости через каждые 0,7—0,8 м, при воздействии внутреннего (гидростатического) давления — продольные ребра жесткости через 0,3—0,5 м. Нанесенную стеклопластиковую оболочку отверждают [c.214]

Указанные коэффициенты при учете толщины оболочки, модуля упругости и числа гофров являются основными параметрами, определяющими жесткость конструкции сильфона. [c.41]

Вокруг отверстий в связи с деформативностью ЭП возникают концентрации напряжений. Металлический патрубок выравнивает значения усилий в бетоне в окрестности ЭП, но при недостаточной его толщине полностью концентрации напряжений не снимает. Для увеличения жесткости конструкции ЭП патрубки иногда укрепляют фланцами, которые улучшают также условия заделки в бетоне оболочки. В стене оболочки могут быть установлены один или несколько фланцев с интервалом 20—30 см для повышения жесткости узлов может быть увеличена толщина стенки патрубка и т. д. Расчеты показывают, что растягивающие усилия в бетоне при одноосном сжатии конструкции отсутствуют, если толщина [c.18]

Только увеличением толщины оболочек и заполнителя в 2 раза при сохранении формы трехслойной конструкции (рис. 4.7, слева) можно добиться увеличения ее жесткости в 8 раз без изменения ее модуля упругости . Этот пример показывает условную природу модуля упругости , рассчитанного для слоистых конструкций, и его относительную бесполезность для предсказания жесткости конструкций, составленных из одних и тех же структурных элементов. Поэтому в общем случае лучше избегать или в [c.196]

На рис. 3.9 изображена оболочка так называемого вафельного бака, состоящая из гладкой панели и кольцевых и продольных подкреплений. Конструкция оболочки может быть составлена из набора простых элементов цилиндрической прямоугольной панели J, прямого стержня 2, криволинейного стержня 3. Характеристики жесткости каждого из этих элементов определяются заранее. На рисунке обозначены узловые точки Л, В, С, D, по которым элементы собираются в общую систему. Напряженное состояние такой сложной конструкции может быть определено с помощью МКЭ с единых позиций. [c.87]

Если оболочки изготовлены недостаточно качественно и начальные несовершенства соизмеримы с толщиной стенки, расчетные значения к снижают примерно вдвое. Несовершенства, заметно превышающие толщину стенки оболочки, вообще недопустимы, так как при этом заметно снижается жесткость конструкции. [c.44]

Равномерная (по толщине оболочки) работа материала в направлении максимальной жесткости конструкции позволяет делать безмоментные оболочки более легкими и экономичными по сравне- [c.343]

В местах стыка днищ с обечайками баков, резкого излома образующей и в других случаях применяется подкрепление оболочек круговыми шпангоутами. Их жесткость должна быть учтена при формировании общей матрицы жесткости конструкции. Каждый [c.262]

Если оболочка изготовлена так, что начальные прогибы соизмеримы с толщиной стенки А, то коэффициент Ос следует снизить вдвое. Значительные прогибы вообще недопустимы, так как они приводят к резкому снижению жесткости конструкции. [c.570]

Рассмотрим конструкцию, состоящую из сопряженных между собой с помощью кругового шпангоута длинной цилиндрической и усеченной конической оболочек. На шпангоут в его плоскости действуют радиальная р(ф), касательная (ф) силы и изгибающий момент т](ф) (рис. 4.8). Будем полагать, что стыковочный шпангоут при нагружении в своей плоскости не выходит в процессе деформации из своей плоскости за счет достаточно большой жесткости цилиндрической оболочки в осевом направлении. [c.119]

Характерной особенностью матрицы жесткости конструкции А является то, что ее диагональные элементы апи, кроме ап, зависят от жесткости силового шпангоута при растяжении—сжатии и изгибе (с учетом жесткости элементов конструкции), геометрических и жесткостных параметров сопряженных с оболочкой локальных включений и элементов, связывающих их с конструкцией, а недиагональные элементы аип кфп) и Яц зависят только от параметров локальных включений и связывающих элементов. [c.180]

Анализ системы (4.104) показывает, что диагональные элемен ты матрицы А существенно возрастают с ростом номера k, а недиагональные а п не возрастают. В связи с этим бесконечная система может быть заменена с достаточной степенью точности конечной (редуцированной). Порядок редуцированной системы (число п ) зависит от соотношения жесткостей оболочки и опорных оснований. Чем выше поперечная жесткость конструкции, тем меньше требуется уравнений в редуцированной системе. [c.181]

Во внутренней части имеется продольный вырез постоянной ширины 2d, по границе которого оболочка крепится к статору. Высокая жесткость конструкции статора по сравнению с жесткостью оболочки позволяет считать, что на границах л = ао оболочка жестко защемлена. [c.164]

Для оболочки степени влияния вязкости и пластичности сопоставимы в силу достаточной жесткости конструкции. Это подтверждает и картина распределения областей пластичности во внешнем несущем слое оболочки (рис. 9.12) а —учтены только упругопластические свойства материалов б — вязкоупругопластическая оболочка, т. е. учтены и пластические и вязкие свойства материалов (темные точки — зоны пластичности при Лд = 3 % светлые — дополнительно возникающие при Лд = —4%). [c.507]

Задачи об устойчивости оболочек при повышенных температурах представляют особый интерес для расчета тонкостенных конструкций термическое выпучивание оболочки, часто сопровождающееся хлопками, ведет к появлению остаточных деформаций и снижению жесткости конструкции. Кроме того, температурные напряжения, даже незначительные по величине, могут служить тем возмущающим фактором, который в соединении с основными усилиями вызывает потерю устойчивости оболочки в большом. [c.203]

Жесткость конструкции. Для многих силовых элементов конструкций — шпангоутов, стрингеров, плоских пластинок, цилиндрических оболочек и т. п. — условием, определяющим их работоспособность, является местная или общая жесткость (устойчивость), определяемая их конструктивной формой, схемой напряженного состояния и т, д., а также и свойствами материала. Как было отмечено в гл. 3, показателем жесткости материала является модуль нормальной упругости Е (модуль жесткости) — структурно нечувствительная характеристика, зависящая только от природы материала. [c.279]

В практике встречаются случаи сочетания конструкций оболочек вращения и сплошных или кольцевых балок и плит. Последние могут оказывать значительное влияние на интенсивность сил и моментов в оболочках. Плоские кольцевые конструкции повышают жесткость краев оболочек. [c.47]

В случае сварки кольцевым швом элементов разной жесткости без прихваток (см. рис. 7) возникает в процессе сварки различное радиальное перемещение свариваемых кромок. Образуется так называемая ступенька (см. рис. 7), которая может достигать, например в конструкциях из алюминиевых сплавов, величины до нескольких миллиметров. В металлах с умеренной теплопроводностью (стали, титановые сплавы) ступенька обычно незначительная. При электрошлаковой сварке кольцевых швов переменная величина поперечной усадки шва по периметру вызывает угловой излом продольной оси оболочек. Оси двух сваренных оболочек образуют некоторый угол, величина которого может быть различной в зависимости от степени жесткости скрепления оболочек во время сварки,, Усадка продольных швов в коротких оболочках (обечайках) вызывает местное искривление прямолинейной образующей (рис. 20, а). Возникает прогиб /. В остальной части оболочка сохраняет правиль- [c.49]

В конструкциях ЛА более нагретая оболочка выпучивается в направлении минимальной жесткости конструкции, а менее нагретый силовой каркас ограничивает деформацию оболочки. [c.181]

Усеченные схемы передачи нагрузок на оболочки обладают пониженной жесткостью по сравнению с полными. Поэтому их применение ограничено там, где требуется повышенная жесткость конструкции. В частности, применяются полные схемы передачи усилий от тяг, качалок, кронштейнов и т. д. кинематической цепи управления, несмотря на то, что расчетные усилия в этих элементах могут быть небольшими. В общем же случае в связи с отсутствием конкретного критерия для априорного установления границы между понятиями большие и малые на начальных этапах конструирования всегда используются полные силовые схемы. В процессе конструкторской проработки и расчетов, когда выясняется, что некоторые требуемые сечения силовых элементов садятся на технологические ограничения, последовательно производится усечение этих элементов. [c.253]

В различных областях техники широко применяются такие детали и элементы конструкций, которые с точки зрения расчета их на прочность и жесткость могут быть отнесены к тонким оболочкам. Это цистерны, водонапорные резервуары, воздушные и газовые баллоны, купола зданий, герметические перегородки в самолетах и подводных лодках, аппараты химического машиностроения, части корпусов турбин и реактивных двигателей и т. д. [c.467]

При расчете на прочность и жесткость схематизируем конструкцию (принимаем расчетную схему). При этом элементы конструкции представляем либо в виде бруса, либо в виде оболочки. [c.173]

Специфика сварки конструкций из данных сплавов типа ПТ-ЗВ состоит в том, что для выполнения стыковых соединений используются присадочные проволоки с более низкими механическими характеристиками (а , Og), что обуславливает неоднородность их соединений (шов — мягкая прослойка). В результате оболочковые конструкции из сплава ПТ-ЗВ ослаблены мягкими прослойками — прямолинейными по первому варианту изготовления и наклонными по второму варианту. На практике предпочтение отдавалось первому варианту изготовления — сварке в разделку, параллельную нормали к корпусу оболочки. Это было вызвано тем, что испытания образцов, вырезанных поперек сварного соединения из конструкций, выполненных по обеим вариантам, показали значительное снижение прочности соединений, имеющих наклонный сварной шов. Последнее вполне отвечает закономерностям зависимости прочности соединений, ослабленных наклонными мягкими прослойками, от угла наклона последних, рассмотренным в разделе 3.6 настоящей работы, и отвечает мягкой схеме нагружения данных соединений. В конструкциях, имеющих существенную кольцевую жесткость (к ним, в частности, относится рассматриваемая сферическая обо- [c.189]

Пат ченные расчетные методики, приведенные во 3 главе, учитывающие при оценке несущей способности сферических оболочек ориентацию разупрочненных участков (прослоек), бьши разработаны применительно к классу тонкостенных конструкций. В связи с этим их использование ограничено параметром толстостенности Ч = / / Л 0.1. Однако установленные закономерности по влиянию поперечной жесткости тонкостенных оболочек, ослабленных наклонными мягкими прослойками /2/ на их несущую способность, а так же разработанные в рамках настоящей главы принципы построения и математического описания сеток линий скольжения в толстостенных сферических оболочках позволяет распространить полученные расчетные методики на класс толстостенных оболочек (Ч 0.1). [c.237]

При расчете на прочность п жесткость конструкции последняя схематизируется (принимается расчетная схема). При этом элементы конструкции рассматриваются либо в форме бруса, либо в форме оболочки. Брусом называется тело, одно измерение которого (длина) значительно больше двух других измерений (поперечных размеров). Сечение бруса, перпендикулярное к его оси, называется поперечным сечением. Если размеры поперечного сечения бруса весьма малы по сравнению с его длиной и он не сопротивляется изгибу и сжатию, то такой брус называется нитью (провода электропередач, канаты подвесных дорог и т. п.). [c.260]

Формующие барабаны с эластичной диафрагмой используются в основном для второй стадии при раздельной сборке, а иногда при совмещенной сборке. Отечественные станки для второй стадии сборки радиальных покрышек оснащены барабанами с неармироваиными резиновыми диафрагмами. Сборочный барабан станка СПРБ 330-300 для второй стадии сборки радиальных покрышек представляет собой конструкцию, состоящую из смонтированных на приводном валу аксиально подвижных фланцев с закрепленной на них эластичной оболочкой и механизма для фиксации бортов собираемой покрышки. К преимуществам барабанов с неармированной резиновой диафрагмой по сравнению с жесткими барабанами можно отнести более равномерное распределение нитей корда каркаса в процессе его формования, а также значительную простоту их конструкции. К недостаткам этих барабанов относятся быстрая разнашивае-мость диафрагмы, нестабильность геометрической формы и размеров барабана в надутом состоянии, недостаточная жесткость резиновой оболочки для наложения и прикатки брекера, протектора и боковин. Для уменьшения нестабильности геометрической формы и уменьшения перекоса сформованного каркаса, уменьшения неопределенности величины угла наклона нитей брекера применяют ограничительные шаблоны. Однако ограничительные шаблоны не могут исключить вытяжку нитей корда из-под бортов каркаса покрышки. [c.202]

Описанные выше специфические панели из эпоксиуглепластика с сеткой представляют собой часть относительно большой конструкции оболочки из эпоксиуглепластика, входящей в конструкцию космического корабля. Конструкция такой оболочки (рис. 28.12) имеет высоту около 4 м и диаметр 3,7 м и была разработана с таким расчетом, чтобы выдерживать нагрузки, соответствующие ожидаемым для орбитальной ступени космического корабля Шаттл . Детальная разработка сетчатой структуры ее описана Лагером 113]. Основной чертой такой разработки является возможность изготовления конструктивных панелей низкой стоимости, дающих преимущество на стадии производства, при которой первоначальная стоимость оснастки может быть распределена в виде амортизационных отчислений на большое количество панелей. Наиболее новой частью этой системы является метод изготовления тканевых сетчатых заготовок для ребер жесткости на основе стекловолокна, пенопластов и их проклейки. Производство таких деталей в виде больших форм — заготовок приводит к сокращению времени изготовления каждой детали. [c.560]

Жесткость конструкции при изгибе D определяется суммой величин EI каждого слоя относительно нейтральной оси 2EsI.,+ -i-EJ , где Is я 1с — соответственно моменты инерции поперечного сечения каждой оболочки и заполнителя относительно нейтральной оси. Так как данная конструкция является симметричной (с одинаковыми оболочками с обеих сторон), то нейтральная ось должна быть центральной. [c.194]

Очевидно, что контроль соответствия жесткости пенополпуре-тана предъявляемым требованиям необходимо проводить не только в готовой оболочке, но и в готовом кресле, так как при этом система крепления ножек может создавать дополнительные напряжения на основание оболочек. Разработаны специальные методы для испытания оболочек кресел на хрупкое и усталостное разрушение. Однако при разработке новых улучшенных конструкций оболочек или материалов необходимо устанавливать связь результатов, получаемых при использовании этих специальных с результатами стандартных лабораторных испытаний физико-механических свойств пенополиуретана. Типичные свойства жестких пенополиуретанов плотностью 30 и 50 кг/см приведены в табл. 12.6. [c.440]

В реальных конструкциях встречаются опоры, обладаюш,ие самыми разнообразными упругими свойствами. Поэтому, строго говоря, расчет оболочки должен заключаться в совместном интегрировании дифференциальных уравнений оболочки и дифференциальных уравнений опоры (или опор). Последнюю надо рассматривать как некоторое упругое тело, например, как криволинейный стержень, и требовать, чтобы выполнялись условия сочленения оболочки с опорой. Это связано с большими трудностями, которые часто обходят, принимая некоторые упрощаюш,ие предположения об упругих свойствах опоры. В частности, если жесткость опоры относительно какого-либо обобщенного перемещения мала по сравнению с жесткостью края оболочки, то часто жесткость опоры считают равной нулю, а если она достаточно велика, то ее полагают равной бесконечности. Граничные условия, соответствующие такому предположению, назовем идеализированными граничными условиями и пока только их и будем рассматривать (предполагается, что в одной и той же точке жесткость опоры может быть равной нулю в одном направлении и равной бесконечности — в другом). [c.70]

Платт указывает, что испытания жесткости всей оболочки на кручение дают не только абсолютные значения жесткости. Испытания позволяют обнаружить возможные нежелательные резкие перепады жесткости по длине кузова на графиках, примеры которых приведены на рис. 1.4. Графики построены по данным, снятым с многочисленных измерительных приборов, установленных вдоль всей конструкции. [c.23]

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]

В односетчатых цилиндрических оболочках и сводах могут применяться различные системы сеток. Простейшая — ромбическая система (рис. 179, а), так как в каждом узле сопрягаются только четыре стержня. Однако такая система не обеспечивает жесткости конструкции в продольном направлении, поэтому ее применяют только в цилиндрических сводах (см. рис. 178, а) с пролетами [c.202]

Мембранные тонколистовые покрытия в зависимости от характера работы можно разделить на два типа — ленточные покрытия и мембранные оболочки (рис. 243). Ленточные покрытия образуются из отдельных, не связанных между собой лент и работают подобно однопоясной вантовой конструкции. К этому типу относят также системы из переплетенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях лент (рис. 243, в), а также двухслойные седловидные предварительно напряженные покрытия с утеплителем и без утеплителя между слоями (рис. 243,е, ж)). В покрытиях из переплетенных лент достигается совместная работа лент двух направлений, повышается жесткость конструкции при неравномерной нагрузке. [c.283]

Кривые зависимости п) для различных значений высоты дискретно расположенных шпангоутов /11 представлены на рис. 11.15. При увеличении высоты шпангоутов Л1 число волн п при потере устойчивости изменяется. Вначале минимум сдвигается в сторону уменьшения п (увеличение жесткости конструкции в окружном направлении), затем происходит изменение форм выпучивания и минимум сдвигается в сторону увеличения /г. Наступает локальное (поотсечное) выпучивание оболочки. [c.298]

Предварительное напряжение может быть использовано для увеличения устойчивости оболочек. На рис. 32.5 показана схема конического предварительно напряженного покрытия резервуара. Конструкция состоит из борк тового, кольца жесткости, . конической оболочки, радиальных тяг н центрального распорного кольца. При натяжении радиальных тяг распорное кольцо подымается вверх и натягивает оболочку. В целом конструкция подобна велосипедному колесу. [c.613]

В качестве иллюстрации вышеизложенной методики рассмотрим задачу оптимального распределения надежности для конструкции, состоящей из четырех последовательно соединенных элементов - трех цилиндрических оболочек и плоского днища в виде круглой симмвт 4Ч4в наг женной пластины (рис. 22). Дня цилиндрических оболочек будем считать определяющей надежность по прочности, для днища - надежность пв жесткости. Величины нагрузок и несущей способности для каждого элемента будем считать некоррелированными случайными величинами со следующими вероятностными характе1 стиками [c.89]

Более высокой прочностью и жесткостью обладают металлические соты, получаемые склеиванием тисненых металлических листов, покрытых пленкой из фенолнеопреновых клеев или клеев на основе модифицированных эпоксидов. Эти же клеи служат для присоединения к сотам покровных металлических оболочек. Прочность сотовых конструкций зависит от прочности клеевых соединений (у наиболее прочных синтетических клеев сопротивление сдвигу составляет 2—5 кгс/мм , отрыву 5 — 10 кгс/мм ). [c.267]

Для сварных соединений с косой прослойкой (рис. 1.7, г) вводится понятие поперечной податливости соединяемых 1)ассматриваемой прослойкой элементов конструкции. Существуют две основные схемы нагружения (рис. 1.8). Первая, допускающая относительное смещение соединяемых элементов Т в поперечном направлении, условно названа мягкой . Она реализуется при нагружении листовых конструкций с небольшой поперечной жесткостью, а также в ряде других случаев — например, при испытании образцов с рассматриваемой прослойкой, когда нагружение осуществляется через шарниры. Вторая схема — жесткая , реа-ли.зуется при отсутствии поперечной податливости элементов Т — в кольцевых (сварных и паяных) стыках оболочек. [c.21]

Следует отметить, что в ряде случаев в связи с недостаточной кольцевой жесткостью констру кций в последних реализуется схема нагружения, которая является промежуточной между мягкой и жесткой схемой нагружения. Это в первую очередь отно-стится к тонкостенным конструкциям протяженных размеров, имеющим недостаточно большую жесткость. Дчя данного случая достоверная оценка механических характеристик сварных соединений с наклонной мягкой прослойкой может быть получена путем испытания вырезаемых образцов в контейнере с подпружиненными стенками, обеспечивающими поперечные смещения соединяемых элементов в процессе нагружения образцов, соответствующие податливости оболочковой конструкции /110/. Данный контейнер (рис. 3.42) включает в себя накладные пластины У. плотное прилегание которых к образцу, вырезаемому из оболочки и имеющему огфе-деленную кривизну поверхноста, осуществляется за счет вкладыщей 2, поджимаемых к образцу подпружиненными болтами 3. Форма вкладыщей подбирается в зависимости от кривизны поверхности оболочковых конструкций. [c.161]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...