Некоторые решения задач изгиба пластин

НЕКОТОРЫЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ИЗГИБА ПЛАСТИН [c.126]

Точные решения задачи изгиба пластин могут быть получены лишь в - некоторых частных случаях, преимуш,ественно для пластин постоянной толщины простой конфигурации и при определенных видах граничных условий. Применение вариационных методов расчета является эффективным средством определения прогибов пластин в более сложных случаях. [c.96]

Выше в 1 было показано, что при решении задач кручения п изгиба, сводящихся к гармоническим проблемам, применение аппарата конформных отображений сразу же позволяет в принципе получить решение в форме некоторого интеграла (интеграла Шварца), причем, если отображающая функция — рациональная, то решение строится в явном виде. При рассмотрении же плоской задачи и задачи изгиба пластин, сводящихся к би-гармонической проблеме, дело обстоит гораздо сложнее. Применение конформных отображений позволяет получить эффективные результаты лишь в случае, когда отображающая функция является дробно-рациональной. Ограничимся для простоты случаем, когда отображающая функция — рациональная. [c.386]

Некоторые точные решения задач об изгибе прямоугольных пластин [c.68]

Коническое отверстие. Очевидно, что парабола или гипербола (1) на некотором участке мало отличается от прямой — образующей конического отверстия, поэтому для получения искомого приближенного решения задачи о напряженном состоянии в зонах конических отверстий в растягиваемых и изгибаемых пластинах достаточно из формул (3) и (4) найти оптимальные величины параметров и а затем на основании анализа дополнительных радиальных напряжений на поверхности конического отверстия установить пределы его применимости. В работе [9] показано, что при б = И tg у/Лд 1,0 (Л — толщина пластины, i o — минимальный радиус отверстия, y — угол наклона образующей отверстия по отношению к его оси) в случае растяжения и при 6 0,25 в случае изгиба пластины величина максимального дополнительного радиального давления на поверхности конического отверстия не превышает 5% от величины наибольшего напряжения и найдены соответствующие значения параметров Е и у,- [c.113]

В настоящем параграфе рассматривается применение метода компенсирующих нагрузок для расчета ортотропных пластин сложной формы. Ядра системы сингулярных интегральных уравнений, к которой сводится решение задачи, выражаются через фундаментальное решение и его производные. Фундаментальное решение для изгиба ортотропной пластины получено в работах [38, 39]. Однако применение данных решений из-за имеющихся в них неточностей приводит к неверным результатам. В связи с этим здесь дается вывод фундаментального решения ортотропной пластины. Приведены интегральные уравнения, описывающие изгиб ортотропной пластины и результаты решения некоторых задач. [c.51]

В настоящей главе приведены линейные и линеаризованные уравнения движения, а также законы деформирования некоторых наиболее часто применяемых моделей изотропного твердого деформируемого тела. В классической и уточненной постановках изложены основные уравнения изгиба пластин. Путем введения потенциальной функции уравнения движения преобразованы к системе волновых уравнений. Для установившегося движения уравнения сведены к векторным и скалярным волновым уравнениям, что позволяет с единой точки зрения подойти к решению задач для всех линейных моделей изотропного Деформируемого тела. [c.9]

Другие подходы к решению задачи об изгибе пластины здесь не приведены. Некоторые из них хорошо обоснованы [30—36], но имеют более ограниченную область применения. [c.227]

Следует добавить, что дифференциальные уравнения, описывающие процессы изгиба и выпучивания длинной прямоугольной пластинки по цилиндрической поверхности, образующая которой параллельна длинной стороне пластинки, лишь значениями некоторых коэффициентов (см. ниже) отличаются от соответствующих уравнений изгиба и устойчивости слоистых балок и стержней. Точно также уравнения, описывающие процессы изгиба и выпучивания длинной панели по цилиндрической поверхности, аналогичны соответствующим уравнениям изгиба и устойчивости арки. Так возникают пары близких между собой систем дифференциальных уравнений, характеризующих механическое поведение существенно различных элементов конструкций. Ясно, что методы исследования краевых задач для этих близких систем уравнений одинаковы, а результаты, полученные при решении одной из них, сохраняют свое значение и для другой. Поэтому сформулированные ниже выводы о характере и степени влияния поперечных сдвигов, обжатия нормали, вида краевых условий на характеристики напряженно-деформированного состояния и критические параметры устойчивости слоистых длинных пластин и панелей остаются справедливыми для балок, стержней и арок. [c.94]

Деформацию такой пластины можно представить как ее изгиб относительно нейтральной поверхности, расположенной на некотором расстоянии от срединной плоскости пластины. Точное решение рассматриваемой задачи с учетом неравномерности деформаций в окружном направлении весьма сложно. Более простое Рис. 6.19 приближенное решение, основан- [c.258]

Как будет показано в дальнейшем, например в случае плоской задачи теории упругости и задачи изгиба пластин, аппарат конформных отображений является менее эффективным. Дело в том, что бигармоническое уравнение, к которому сводятся эти задачи, уже не является инвариантным относительно конформного отображения и при замене переменных происходит существенное усложнение структуры уравнения. Однако в этом случае удается получить эффективные решения, когда отображающая функция имеет вид полинома или дробно-рациональной функции. Это связано со следующим свойством интеграла типа Кощи, взятого по окружности (аналогично рассматривается и случай полуплоскости). Пусть /(т) — функция, заданная на некотором контуре и являющаяся краевым значением аналитиче- [c.31]

В первых пяти главах учебника рассматриваются общие вопросы теории упругости (теория напряжений и деформаций, основные соотношения и теоремы, постановка и лгетоды решения задач теории упругости, плоская задача в декартовых координатах, плоская задача в полярных координатах). В шестой и седьмой главах излагаются основные уравнения теории тонких пластин (гибких и жестких) и некоторые задачи изгиба и устойчивости пластин. Восьмая глава учебника посвящена рассмотрению приближенных методов решения задач прикладной теории упругости (вариационных, конечных разностей, конечных элементов). В девятой главе рассматриваются основы расчета тонких упругих оболочек, причем основное внимание уделено вопросам расчета безмоментных и пологих оболочек. В десятой главе изучаются основы теории пластичности. Здесь рассмотрена и теория расчета конструкций по предельнол1у состоянию. [c.6]

В учебнике несколько увеличен по сравнению с обычно принятым удельный вес тех разделов теории упругости и пластичности, где рассматриваются прикладные вопросы. Так, например, более подробно излагаются основные уравнения теории пластин (не только жестких, но и гибких) и некоторые задачи изгпба пластин, в том числе и изгиб защемленной по всем кромкам пластины (решение С. П. Тимошенко). Даются краткие сведения о методе конечных элементов. Приведен пример решения задачи об изгибе пластины. [c.6]

Задача изгиба шарнирно опертой прямоугольной пластины, нагруженной произвольным нормальным давлением, решалась в двойных рядах Фурье в работах Уитни [179], Уитни и Лейсса [185, 186]. Получено точное решение для давления, распределенного равномерно и по одной волне синусоиды. Численные результаты, приведенные для ортогонально- и перекрестно-армированных стекло- и углепластиков, показали, что учет смешанных коэффициентов жесткости приводит к значительному (до 300%) увеличению максимального прогиба пластины. Были построены также графики, иллюстрирующие влияние удлинения пластины [179—182] и отношения Ец1Е [186] на максимальный прогиб. Позднее Уитни [183 ] рассмотрел защемленные прямоугольные пластины, нагруженные равномерным нормальным давлением, и получил результаты, подтверждающие сделанные ранее выводы. В частности, им было установлено, что учет смешанных коэффициентов жесткости приводит к значительному уменьшению изгиб-ной жесткости несимметричных по толщине пластин и выявлено существенное влияние характера закрепления пластины в своей плоскости на деформированное состояние при некоторых перекрестных схемах армирования. [c.182]

Выше мы показали возможность вывода основных уравнени й теории пластин исходя из вариационного принципа Лагранжа. Однако главное значение вариационных принципов в расчете пластин состоит в том, что с их помощью можно получить приближенные решения сложных задач, не прибегая к составлению и решению дифференциальных уравнений в частных производных. Некоторые примеры расчетов с использованием прямых методов вариационного исчисления рассмотрены в 8. Точное аналитическое решение общих уравнений изгиба пластины может быть выполнено лишь в частных случаях — для прямоугольных и круглых пластин постоянной толщины, а также для пластин, [c.67]

Исследование задач о пластинах (и балках на упругом основании), проведенное в этой главе, следует установленной схеме представлений НМГЭ и ПМГЭ и до некоторой степени обладает преимуществами по сравнению с применимыми к данному случаю методами, опубликованными в других работах. Задачи изгиба тонкой пластины не только представляют значительный практический интерес, но и показывают, как при помощи МГЭ учитываются известные ограничения двумерной теории, аппроксимирующей трехмерные задачи. Кроме того, обобщение, позволяющее исследовать пластины на упругом основании, дает примеры фундаментальных решений все возрастающей сложности, так что привлекательность использования стандартного для всех этих задач алгоритма в некотором отношении утрачивается из-за необозримости самого фундаментального решения. Пластины и упругое основание поэтому лучше разделять и рассматривать как двухзонную задачу специального вида, в которой [c.328]

В те годы важное значение приобрели исследования по динамике систем, состоящих из упругой оболочки (пластины), газа и сплощного тела, в которых по какой-либо причине могут возникнуть возмущения. Эта область механрпси называется аэрогидроупругостью, или задачами взаимодействия. Задачи решались для нужд авиакосмической техники и были очень актуальны. Дело в том, что более полную и достоверную информацию о статическом и динамическом поведении конструкции можно получргть из решения задачи взаимодействия. Если, например, оболочка находится в жидкости или содержит жидкость и колеблется, то вместе со стенками оболочки движется и окружающая среда. Влияние жидкости скажется и на изменении деформации оболочки, и на частоте колебаний в пустоте. Некоторые процессы вообще невозможно объяснить без учета влияния окружающей среды происхождение изгибо-крутильных колебаний крыльев [c.127]

Рассмотрим некоторые задачи изгиба кольцевых и круглых пластин в чисто пластическом состоянии и определим предельные нагрузки, при которых наступает данное состояние [10, 13, 102]. При решении этих задач принимаем, что серединная плоскость не растягивается, а прямые, перпендикулярные серединн й плоскости до деформации, после деформации остаются прямыми и перпендикулярными. Кроме того, компонентами напряжений Ог, [c.213]

Задачи об устойчивости плоской формы изгиба двутавровых балок решены проф. С. П. Тимошенко ). Им же исследован целый ряд задач об устойчивости кривых стержней, пластин и случаев продольно-поперечного изгиба. Эта последняя задача была впервые рассмотрена проф. Бубновым для неразрезной балки на упругих опорах ). Им же были решена некоторые задачи об устойчивости пластин. Ряд задач об устойчивости упругих плит был впервые решён академиком Б. Г. Галёркиным ). Его общий метод приближённого решения задач устойчивости упругих систем получил широкое распространение в СССР и за границей. Задача о формах равновесия сжатых стержней была подробно исследована академиком [c.672]

Если при расчете трехмерных задач можно говорить об абсолютной сходимости к точному решённю упругой задачи, то в аналогичных задачах для пластин или оболочек такой сходимости быть не может. Так называемое сходящееся решение задачи об изгибе пластин при уменьшении размеров элемента сходится к точному решению для некоторой приближенной модели, используемой в расчете. Следовательно, будет наблюдаться схо- [c.308]

При расчетах на прочность котлов, фильтров, матриц давильных аппаратов конструктор встречается со следующей задачей необходимо определить жесткость круговой, правильно перфорированной пластины, упруго защемленной по контуру и нагруженной поперечной нагрузкой ). Если бы удалось строго решить эту задачу, т. е. определить функцию прогибов такой правильно перфорированной пластины, то вопрос можно было бы считать решенным. Однако построить строгое решеиие весьма нелегко. Поэтому в расчетной практике сводят прогибы перфорированной пластины к прогибам сплошной пластины с некоторой фиктивной жесткостью на изгиб. Задача приводится, таким образом, к разысканию некоторого коэффициента жесткости ф, равного отношению жесткости перфорированной пластины D к обычной цилиндрической жесткости сплошной пластины D. При этом постулируется утверждение, что прогибы в сплошной и перфорированной пластинах подобны, т. е., что имеет место (при прочих одинаковых условиях) равенство [c.186]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...