Цилиндры Напряжения в срединной поверхности

Бигармоническая проблема возникает еще при рассмотрении задачи об изгибе пластин. Пусть имеется упругое тело в форме тонкого цилиндра толщины к. Как и в плоском напряженном состоянии, выберем оси координат таким образом, чтобы плоскость 2 = 0 была срединной. Будем считать, что в ходе деформирования прогибы пластинки оказываются малыми, что дает основание сделать следующие выводы. Нормали к срединной поверхности в ходе деформирования переходят в нормали к деформированной срединной плоскости (так называемая гипотеза прямых нормалей). Напряжения Стг считаются пренебрежимо [c.280]

Круговая цилиндрическая оболочка представляет собой частный случай оболочки вращения, поэтому здесь можно использовать некоторые общие соображения 14.14. Одно из них заключается в том, что среди всех напряженно-деформированных состояний оболочки вращения, меняющихся по переменной 0 по закону l,sin 0, os 0, должны содержаться и шесть линейно независимых смещений срединной поверхности как жесткого целого. Пять из этих жестких смещений в формулах (24.8.2), (24.8.3) легко обнаруживаются они соответствуют константам A z, Во, В о, В и Ви так как последние содержатся в формулах (24.8.2) для перемещений, но не входят в формулы (24.8.3) для усилий и моментов. Нетрудно проверить, что константа Лз соответствует смещению в направлении образующей цилиндра, константы Во и В о соответствуют смещениям в направлениях осей гиг/ (см. рис. 18), а константы В[ и В соответствуют жестким поворотам относительно осей гиг/. Отсутствует, таким образом, только жесткий поворот срединной поверхности относительно оси х (оси цилиндра). Ему должен был бы соответствовать интеграл [c.357]

Рассмотрим задачу о потере устойчивости цилиндрической оболочки при осевом сжатии. Начальное напряженное состояние считаем безмоментным. В случае, когда оболочка является круговым цилиндром и определяющие функции постоянны, а на краях заданы условия шарнирного опирания, волнообразование при потере устойчивости охватывает всю срединную поверхность (см. 3.4). Если сжатие является неоднородным в ок-ружном направлении, вмятины при потере устойчивости локализуются в окрестности наиболее слабой образующей (см. гл. 5). Ниже в общем случае рассматривается некруговая цилиндрическая оболочка с переменными определяющими функциями. На поверхности оболочки может найтись наиболее слабая точка, в окрестности которой локализуется форма потери устойчивости. В предположении, что эта точка существует и находится вдали от краев оболочки, получены приближенные выражения для критической нагрузки и формы потери устойчивости. 122 [c.122]

Моментное напряженное состояние может возникнуть в некоторых случаях при несимметричном нагружении оболочки. На рис. 7.4 изображен тонкостенный цилиндр со свободными торцами. При нагружении такого цилиндра силами, перпендикулярными его оси, он будет деформироваться почти без растяжения срединной поверхности так, как показано на рисунке штриховыми линиями. Нагрузка в этом случае воспринимается исключительно за счет сопротивления изгибу. Если же изгибная жесткость будет весьма мала, то цилиндр превратится в механизм. Это следует понимать в том смысле, что его можно будет деформировать почти без затраты энергии. Так как перемещения на каждом из двух торцов могут быть заданы независимо, то такой цилиндр может быть уподоблен механизму с двумя степенями свободы. Если на один из торцов наложить связи, запрещающие искажение формы окружности, то цилиндр превратится в механизм с одной степенью свободы. При [c.274]

Функция w достаточно хорошо характеризует перемещения точек срединной поверхности цилиндра. Что касается перемещений точек внутренней и наружной поверхности, то их целесообразно вычислять по напряжениям. [c.358]

Способ получения формулы (283) не является строгим, так как было бы правильнее учесть влияние изгиба и спрямления в граничных условиях и последовательно отыскивать поле напряжений теперь уже в трех участках очага деформации (свободного изгиба на выходе из матрицы контактного и свободного изгиба на входе в матрицу). Следовало бы также учесть влияние протяженности участка свободного изгиба на выходе из матрицы и то обстоятельство, что изгиб и спрямление получают максимально упрочненные участки заготовки. Однако в этом случае формулы получаются более громоздкими [371, а разница в результатах расчета по формуле (283) и по более точным формулам сравнительно невелика. Заметим, что при использовании формулы (283) в качестве л,, следует брать половину диаметра цилиндрической части (по срединной поверхности), получаемой при обжиме. Например, при обжиме с малым радиусом скругления кромки матрицы на переходе от конуса к цилиндру величину Гц следует определять из выражения [c.231]

Получив функцию и, характеризующую радиальное перемещение точек срединной поверхности цилиндра (в работе [2] эта функция обозначена через хю), далее следует определить напряжения. [c.91]

Чтобы прийти к реалистической задаче оптимального проектирования балок с заданной упругой податливостью под действием заданных нагрузок, примем, что имеющееся в нашем распоряжении пространство представляет собой цилиндр или призму, у которых плоскостями симметрии служат плоскости ху и XZ, а длиной является пролет балки. Типичное поперечное сечение балки должно состоять из двух симметричных полок (заштрихованных на рис. 1), соединенных тонкой стенкой, срединная плоскость которой совпадает с плоскостью ху. В соответствии с обычной теорией изгиба балок предполагается, что осевые напряжения воспринимаются только полками. Если нагрузки прилагаются к стенке, то поверхности полок будут свободны от усилий. Так как конечные сечения балки, так же как внешние поверхности полок A D и A D на рис, 1, расположены на Vo, то проектировщику предоставляется выбор внутренних поверхностей полок ABD и A B D на рис. 1. Уравнения этих поверхностей запишем в виде у = Уо xz). Строго говоря, данная задача [c.80]

Имеет, однако, смысл изучить эту задачу в несколько иной, приближенной постановке. Рассмотрим цилиндр высоты 2А (или слой с цилиндрической полостью) и выберем систему координат таким образом, чтобы плоскость 2 = 0 являлась срединной плоскостью. Будем считать, что на торцах напряжения aл v, и aгv (совпадающие с Тхг, Хуг и Ог) обращаются в нуль. На боковой же поверхности приложены равномерно распределенные по высоте напряжения Охч, o /v (напряжения Ог обращаются в нул.ь). Из изложенного выше следует, что нельзя получить точное решение этой задачи, положив напряжения Ххг, Хуг и Ог тождественно равными нулю в области. [c.275]

Пример 7.1. Крышка цилиндра сферической формы находится под действием внутреннего давления р = 200 Н/см (рис. 7.12). Диаметр цилиндра О = 40 см радиус сферической поверхности (срединной) / = 40 см допускаемое напряжение [а] = 16 ООО Н/см . Определить требуемую толщину крышки Л. [c.289]

Во многих задачах, требующих определения деформации оболочки, напряжениями изгиба можно пренебречь, принимая обязательно во внимание лишь те напряжения, которые обусловлены деформацией в ее срединной поверхности. Возьмем в качестве примера тонкостенный сферический резервуар, подвергающийс51 действию равномерно распределенного внутреннего давления, нормального к поверхности оболочки. Под этим давлением срединная поверхность оболочки подвергается равномерной деформации, и так как толщина оболочки мала, то мы будем вправе предположить здесь, что растягивающие напряжения распределены по ее толщине равномерно. Аналогичный пример представляет собой тонкостенный резервуар в форме круглого цилиндра, в котором газ или жидкость сжаты посредством поршня, свободно движущегося по оси цилиндра. Кольцевые напряжения, возникающие в цилиндрической оболочке под действием равномерного внутреннего давления, распределяются по толщине оболочки равномерно. Если торцы цилиндра защемлены, то оболочка не может свободно расширяться, и под действием внутреннего давления около ее торцов может произойти некоторый изгиб. Более детальное исследование показывает, однако (см. 114), что этот изгиб носит местный характер и что часть оболочки на определенном расстоянии от торцов продолжает оставаться цилиндрической и испытывает лишь деформацию в срединной поверхности без заметного изгиба. [c.478]

Диференциальное уравнение равновесия П. постоянной тол-щ и н ы. Плоскость, параллельную основаниям цилиндра или призмы и делящую высоту пополам, называют срединной плоскостью П. Относим П. к прямоугольной декартовой системе координат. Располагаем оси х-ов и -ов в срединной плоскости ось направляем перпендикулярно к этой плоскости. Через обозначаем прогиб срединной плоскости (го называют упругой поверхностью П.), а через и и V—перемещения, соответственно параллельные осямя -ов и у-оъ. При выводе ур-ия поверхности, вид к-рой принимает срединная плоскость, принимают, что последняя не испытывает рас-тялсений, что линейные элементы, перпендикулярные к срединной плоскости, после изгиба нормальны к срединной поверхности, что при изгибе П. точки срединной плоскости перемещаются только параллельно оси -ов, т. е. для точек этой плоскости перемещения u=v = 0, что толщина П. 1г бесконечно мала по сравнению с ее размерами, а прогиб мал по сравнению с к. Удлинениями линейных элементов срединной плоскости пренебрегают как бесконечно малыми высшего порядка по сравнению с такими удлинениями для слоев П., удаленных от срединной плоскости. При вычислении нормальных напряжений и касательных Уд для данного напряженного состоя- [c.275]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...