Жесткость узлов оболочки

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]

Зоны шлюзов. Наличие утолщений в стене оболочки у шлюзов требует при возведении этих участков установки индивидуальной опалубки. Сложное армирование зон весьма трудоемко. Оболочка может быть выполнена без утолщений. Если предварительное напряжение оболочки выполнять после установки конструкций шлюза, то часть усилий с оболочки передается на конструкции шлюза, что можно учесть при проектировании этих узлов. Положительного эффекта можно также добиться применением для рассматриваемой зоны бетона, имеющего повышенный модуль упругости и более высокую прочность, а также увеличением жесткости рамы обрамления шлюза. [c.51]

При решении краевых задач о напряженно-деформированном состоянии несущих элементов в соответствии с нормами [5, 8] используются аналитические методы теории пластин и оболочек, многочисленные справочные данные о концентрации напряжений в типовых элементах реакторов (отверстия, патрубки, переходы жесткостей, пазы, резьбы и т. д.). Для сложных узлов (наклон- [c.41]

Рассмотрим случай, когда сложный контур является свободным от связей и нагрузки (рис. 7.12). Для построения матриц жесткости элементов, пересекаемых контуром, используется формула (7.49). При составлении матрицы жесткости ансамбля элементов составляются уравнения не только для узлов, лежащих на оболочке, но и для узлов, находящихся вне оболочки, когда эти узлы принадлежат элементам, пересекаемым контуром. Узлы, принадлежащие элементам, пересекаемым контуром, и лежащие вне тела оболочки, будем называть фиктивными узлами. На рис. 7.12 фиктивные узлы помечены крестиками. После решения системы канонических уравнений получаем перемещение во всех [c.242]

Таким образом, при решении задачи с помощ,ью МКЭ стыковку трехслойной оболочки со шпангоутом формально можно рассматривать как сопряжение элементов, у которых имеются различные числа узловых обобщ,енных перемещ,ений. Причем на перемещения примыкающего узла трехслойной оболочки накладываются дополнительные кинематические условия [см. (5.57) ], в соответствии с которыми перестраиваются матрица жесткости элемента [см. (5.58)] и вектор приведенных узловых нагрузок. [c.218]

При проектировании и расчете узлов крепления необходимо учитывать ряд особенностей, связанных с передачей на оболочку камеры сосредоточенных сил. Расположение узлов крепления двигателя на камере определяет вид эпюры осевых сил в ее оболочке. Осевые силы оказывают некоторое влияние на общую прочность и жесткость оболочки камеры. Характер изменения осевой силы N по длине камеры при разных вариантах расположения узлов крепления (/— у головки, и — в конце цилиндрической части камеры сгорания и 111 — в зоне критического сечения сопла) показан на рис. 14.1, я. [c.358]

Ниже приведены некоторые справочные данные к расчету замкнутых круговых колец постоянной жесткости. Эти данные могут быть использованы для прикидочных проектировочных расчетов шпангоутов цилиндрических отсеков под действием сил, перпендикулярных их плоскости. Такой расчет будет приближенным, так как он не учитывает упругость оболочки. Однако для некоторых схем нагружения этот расчет будет достаточно точно отражать напряженное состояние узла в сечениях, расположенных около мест приложения сил. [c.308]

Цилиндры низкого давления являются наиболее крупными сварными узлами турбин. Они представляют собой конструкцию коробчатого типа из листов низкоуглеродистой стали толщиной 10—24 мм. Необходимую жесткость обеспечивают радиальным расположением внутренних перегородок и внешним оребрением. Расположение внутренних перегородок должно способствовать прохождению цилиндра потоком пара с минимальными потерями. Имеются конструкции выхлопных частей без наружного оребрения, но с увеличением частоты внутренних перегородок. Такое решение позволяет шире применять при изготовлении цилиндров автоматическую сварку. Сами оболочки можно изготовлять из гнутых или штампованных элементов. Привариваемые к цилиндрам низкого давления корпуса подшипников сложной конфигурации целесообразно выполнять из отливок. [c.293]

Во-первых, наличие трех степеней свободы в каждом узле приводит к большим коэффициентам жесткости для перемещений по толщине оболочки. Это затрудняет проведение числовых расчетов и может явиться причиной плохой обусловленности системы уравнений, если толщина оболочки мала по сравнению с остальными размерами элемента. [c.294]

Секционные двигатели, понятно, давая определенные преимущества, порождают и свои собственные проблемы. Необходимо прежде всего решить, как должно (а может быть, и вовсе не должно) протекать горение в полости между стыками секций. Обычно торцы секций бронируются, т, е. покрываются термостойкими полимерными веществами, не допускающими проникновения пламени к поверхности заряда. Сложнее обстоит дело со стыковочными узлами на большом диаметре цилиндрической обечайки. Здесь необходима полная герметизация, прочность и надежная тепловая защита, а механическая обработка стыка требует высокой точности, чего при столь больших диаметрах и малой жесткости оболочки достичь не очень просто. Обычно применяются фланцевые болтовые соединения, обработка которых производится на специальных жестких оправках. [c.154]

Предельный момент, передаваемый муфтой, обычно лимитируется моментом потери устойчивости оболочки либо моментом сил трения в узле ее защемления. Единичные случаи потери устойчивости оболочки или ее проскальзывания в узле защемления, наблюдаемые в период перегрузки муфты, не приводят к немедленному выходу муфты из строя, однако отрицательно сказываются на ее дальнейшей работе. Обычно муфты выбирают таким образом, чтобы максимально реализуемые в приводе нагрузки не превосходили момента потери устойчивости оболочки (Гп. у). Это условие приводит к следующему соотношению между моментом потери устойчивости оболочки и номинальным моментом муфты Гп. у= (5-f-8) Гн. Что касается предельного значения момента сил трения, то его, очевидно, следует назначать, задавая степень деформации бурта оболочки, из условия Гтр тах п. у- На практике до настоящего времени момент потери устойчивости оболочки определяют экспериментальным путем. Метод его определения прост и легко реализуется на обычных статических стендах, используемых для нахождения крутильной жесткости муфт. [c.105]

Напряженно-деформированное состояние, обусловленное компенсацией осевого смещения, является осесимметричным. Как и для случая нагружения центробежными силами, матрицы жесткости здесь определяются по зависимости (1.23). При учете граничных условий узлам в экваториальном сечении оболочки задается относительно неподвижных точек, находящихся в сечении д = 0, осевое перемещение, равное Дг/2, где Д — осевое смещение, компенсируемое муфтой. [c.116]

В двухпоясных оболочках устойчивость системы стержней спечивают ие жесткостью узлов, а геометрической нензмеияе- тью конструкции в целом (рис. Х11.17). В узлах таких покры- [c.146]

При сварке этих узлов серьезные трудности возникают в связи с необходимостью получения достаточно точно заданной формы. Для достижения этого приходится производить сварку предварительно отштампованных, листов иногда с подгонкой их размеров и форм по месту на специальном жестком каркасе, который удаляется только после термообработки и механической обработки оболочки (внутреннего цилиндра или экрана). Этот каркас должен быть выполнен их того же материала, что и свариваемая оболочка. Для очень тонкостенного экрана, не имеющего собственной жесткости, каркас должен быть достаточно солидным и определяющим форму оболочки в нескольких сечениях. Для такой конструкции, как внутренний цилиндр, обладающей собственной жесткостью благодаря литому кольцу на газовыходе и достаточно толстому фланцу горизонтального разъема, достаточно установить временную жесткость в зоне цилиндрического газовпуска. Как указано в п. 1 110 [c.110]

При этом будем считать, что известны для п-х гармони-к разложения матрицы жесткости шпангоута IKnir 1см. (4.160)] и матрицы жесткости трехслойного элемента [/Сп Is. которые вычисляются по стандартным процедурам интегрирования канонической системы дифференциальных уравнений статики и последующего преобразования [см. (4.135), (4.136)]. Для узла конструкции, содержащего шпангоут и примыкающий элемент оболочки, согласно принципу возможных перемещений для равновесного состояния будем иметь [c.217]

Таким образом, программа предусматривает расчет конструкций из элементов коротких цилиндрических, сферических, конических, эллиптических оболочек постоянной толщины, цилиндрических оболочек линейно-переменной толщины, нолубесконечных оболочек, круглых и кольцевых пластин и различных кольцевых деталей (табл. 2) при различных (с учетом разработанной классификации) видах и упругих характеристиках разрывных сопряжений (сы. табл. 1), при краевых условиях в усилиях, смещениях, смешанных, а также при краевых условиях в виде сопряжения оболочек с упругими элементами заданной жесткости. Типы нагружения — силовые нагрузки в виде усилий затяга шпилек фланцевых соединений, затяга винтов узлов уплотнения, равномерного, линейно-переменного давления, распределенных по параллельному кругу изгибающих моментов и перерезывающих усилий, осевых усилий, центробежных сил температурные нагрузки в виде краевых температурных коэффициентов влияния — перемещений для элементов, рассматриваемых как свободные (при температуре, постоянной по толщине и изменяющейся вдоль меридиана) либо усилий для элементов, рассматриваемых как часть бесконечных оболочек (при переменной по толщине температуре). [c.85]

Неравноценность различных групп можно показать на следующих примерах. Уровень несущей способности оболочек зависит от технологии и качества изготовления и индивидуальных особенностей конструкции. Поэтому условия выполнения моделей, как бы они не были приближены к натуре по жесткости и уровню действующих напряжений, могут отличаться от натурных образцов в ту или другую сторону (рис. 14). Как показывает сравнение экспериментальных данных вновь разрабатываемых конструкций, изготовленных и испытанных на этапе отработки и результатов периодических испытаний узлов серийного изготовления, уровень несущей способности последних оказывается несколько выше. [c.38]

Определение краевых перемещений. При расчете распорного узла шпангоута с примыкающими к нему конструктивно-ортотроп-ными оболочками необходимо учитывать параметры подкрепления. При достаточно частом расположении ребер оболочку можно рассматривать как имеющую различные жесткости на растяжение — сжатие от мембранных усилий и на изгиб от изгибающих моментов. Если принять постоянным и одинаковым для всех направлений нормальный модуль упругости, то можно считать, что оболочка имеет толщину бэ для расчета деформаций растяжения — сжатия и бпр — для расчета деформаций изгиба. [c.242]

Обратная задача осесимметричной деформации узла пластина—кольцо—патрубок . При сопряжении нескольких (Л ) оболочек через кольцо жесткости, последнее, как правило, не может быть нейтральным для всего узла в целом из-за переопределенности системы уравнений (см. (15.55), значок (Х) опускаем) [c.614]

Силовые граничные условия будут представлять уравнения рарчовесия щпангоута, на который кроме внешних сил Рг действуют реакции многослойной оболочки. Получим эти уравнения с использованием принципа возможных перемещений. При этом будем считать, ч о для /г-й 4 армоники разложения известны матрица жесткости и ректор-столбец приведенных узловых сил конечного элемента многослойной оболочки, которые вычисляются по стандартным процедурам интегрирования канонической системы дифференциальных уравнений статики и последующих преобразований (разд. 5.1.6). Для узла конструкции, содержащего шпангоут и примыкающий элемент оболочки, согласно принципу возможных перемещений для равновесного состояния будем иметь [c.264]

V выражены через восьмичленные полиномы с линейными членами относительно х и кубическими членами относительно у, а нормальное перемещение представляет собой двенадцатичленный полином с кубическими относительно х и у членами. Суммарно это дает модель с 28 степенями свободы и семью координатами в каждом узле 6w/8x, bw/by, w, dv/Ьу, V, Ьи/Ьу, и (список обозначений дан в приложении). Таким образом, получается элемент с матрицами жесткости и масс порядка 28X28. Соединяя соответствующим образом разные элементы оболочки, получаем стандартную задачу на собственные значения, которая выражается следующим уравнением, описывающим динамическое поведение оболочки . [c.259]

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]

Законсервированное в ЗИПе изделие упаковывается в картонную коробку. Применение многоместной пресс-формы позволяет легко автоматизировать процесс консервации и упаковки. Дальнейшим развитием описанного процесса консервации является способ, в котором прецизионные узлы консервируются и упаковываются в специальной картонной кассете. Благодаря совмещению двух процессов в одной операции можно упаковывать изделия групповым методом (по 60 шт, в каждой кассете). В соответствии с этим методом в форму, подогретую до температуры 60-80°, устанавливается картонная кассета с выштампованными в ней отверстиями, центрированными по отверстиям матрицы. После формования пленки отделения матрицы изделия оказываются законсервированными и упакованными в общей кассете. Отбортовки придают кассетам жесткость и служат для переноса и укладки в тару. На отбортов-ках наклеиваются (или печатаются типографским способом) этикетки с информацией об изделии и инструкция по распаковыванию. Изделие вынимается из кассеты выдавливанием, при зтом целостность оболочки сохраняется, а законсервированное и упакованное в ЗИП изделие может храниться отдельно от кассеты продолжительное время. Снятие оболочки ЗИПа производится подрезанием обеих ее половин. [c.25]

Введение в покрытие диагональных элементов с различной кривизной и расположение углов опорного контура на разных отметках позволяет эффектно варьировать формой сооружения (рис. V.2, б). Покрытия с лучевым расположением ваят можно конструировать как разновидность висячих шатровых оболочек. Прн иреплении вант к тросу жесткости елочкой несущие узлы проектируются аналогично рнс. IV.22. Для удобного отвода воды с покрытия целесообразно углы опорного контура располагать на разных отметках. [c.54]

Передача вращающего момента, как указывалось выше, с одной полумуфты на другую осуществляется за счет сил трения в узле зажима бурта оболочки (см. рис. 1.1). Как недостоточное, так и избыточное сжатия бурта вредны. В первом случае может происходить проскальзывание бурта оболочки относительно металлических деталей полумуфт, приводящее к нагреву и изнашиванию оболочки. Во втором случае необоснованно увеличивается ее напряженность, и ресурс муфты падает. Оптимальное сжатие бурта может быть найдено лишь в том случае, если известна его жесткость, т. е. если установлена связь между деформацией бурта и величиной контактных давлений. Для нахождения этой связи в полной мере может быть использован метод, изложенный в п. 4.2, применительно к расчету контактного взаимодействия упругого диска и металлических пальцев полумуфт. Основное отличие здесь состоит лишь в иной форме жестких металлических штампов. [c.106]

Не повторяя подробно весь алгоритм расчета, отметим здесь лишь основные его этапы, а также укажем на некоторые исходные предпосылки и особенности задания граничных условий. Сжатие резинового бурта оболочки происходит при сближении двух жестких штампов. Предполагается, что весь объем деформируемого в узле зашемления материала может смещаться лишь в направлении от оси муфты. Возникающие при этом силы трения подчиняются закону Кулона. Напряженное состояние бурта оболочки при сближении штампов рассматривается как осесимметричное при этом матрицы жесткости кольцевых конечных элементов, на которые в процессе решения задачи разбивается бурт оболочки, определяются согласно зависимости (1.25). В общем случае поверхности штампов (фланца полумуфты и прижимного кольца) могут иметь конфигурацию, отличную от ответных поверхностей бурта оболочки. При проведении расчетов задача о нагружении бурта оболочки решалась методом сил, поскольку он обеспечивает большую точность, чем метод перемещений, хотя алгоритм расчета в этом случае оказывается более сложным. Процесс нагружения бурта оболочки во избежание ошибок, связанных с проявлением эффектов конструкционной и геометрической нелинейностей, разбивался на ряд последовательных шагов. В пределах каждого шага с помощью итерационной процедуры устанавливались величины и характер распределения нормальных и касательных сил на контактной поверхности бурта. Суть итерационной процедуры состоит в следующем. Задается шаговое сближение штампов путем задания новых значений координат точек поверхности штампов, а также начальная система распределенных нормальных и касательных сил, которая в каждой узловой точке на поверхности контакта бурта дает составляющие Fri и F i (рис. 5.2). [c.107]

Вращающий момент является основным силовым фактором, нагружающим упругий элемент муфты и в основном определяющим ее ресурс. Решение задачи о кручении упругой оболочки существнно упрощается, если принять гипотезу плоских сечений. Матрица жесткости кольцевого конечного элемента при этом определяется формулой (1.23), в которую матрицы [Б] и [О] подставляются в виде (1.32) и (1.33) соответственно. Полагая справедливым принцип суперпозиции напряженных состояний в отношении торообразной оболочки, примем схему ее закрепления и характер разбивки на конечные элементы в виде, показанном на рис. 5.9. Для того чтобы закрепление оболочки в сечениях 0 = 0 и 0 = л возможно более точно соответствовало заделке, необходимо, чтобы число узлов в этих сечениях было не менее шести. Условия симметрии при нагружении большей частью из перечисленных выше факторов (кроме случая компенсации радиальной несоосности) позволяют ограничиться рассмотрением лишь половины торообразной оболочки (0<0< л /2). При этом число узлов ] р = 171, а число элементов Л е=144. [c.112]

Более сложными в расчетном отнощении являются случаи нагружения упругого элемента при компенсации радиальной несоосности и углового перекоса. Ввиду отсутствия осевой симметрии рещение упругой задачи здесь может быть получено в рамках использования полуаналитического метода, основные соотношения которого применительно к этим случаям нагружения рассмотрены в п. 1.3. На основании очевидных геометрических представлений о характере деформирования торообразной оболочки (антисимметричное напряженно-деформированное состояние при компенсации радиального смещения и симметричное относительно плоскости экваториального сечения при угловом перекосе) значения компонент деформации удается выразить с помощью соотношений (1.29) и (1.30) через радиальные и осевые перемещения узлов и таким образом свести задачу к двумерной. Матрицы жесткости конечных элементов для этих случаев принимались в виде (1.23). Обоснования принятым при этом допущениям даны в п. 1.3. [c.116]

Всякая конструкторская задача связана с обеспечением прочности и жесткости разрабатываемых узлов под действием возникающих в процессе эксплуатации нагрузок. В больщинст-ве случаев замыкание и уравновещивание этих нагрузок осуществляется через тонкую обшивку корпуса. Например, находящиеся внутри ЛА приборы и устройства в полете и в процессе наземной эксплуатации подвергаются воздействию инерционных и внутренних сил, возникающих при их работе. Для уравновешивания этих сил необходимо опирание внутренних элементов на стенки корпуса ЛА. В соответствии с основным законом механики Ньютона на площадках опирания должны возникнуть реакции, равнодействующая которых уравновепшвает эти силы. Так, если на некоторый груз, установленный внутри корпуса ЛА, действует вертикальная инерционная сила (рис. 8.1, а), то со стороны корпуса возникают реакции / ь и (условно здесь рассматриваем все силы в одной плоскости). На сами опорные площадки корпуса действуют обратно направленные силы = ( =1> 2, 3) (см. рис. 8.1, б). Эти силы, в свою очередь, должны быть уравновешены со стороны оболочки корпуса и так далее вплоть до замыкания на внеш- ше силы, действующие на ЛА. [c.240]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...