Модуль упругости трехслойных конструкций

Модуль упругости трехслойных конструкций [c.196]

Считают, что поверхностные слои трехслойных конструкций воспринимают нормальные напряжения, а ядро передает напряжения сдвига и противостоит местным напряжениям сжатия, препятствуя вспучиванию поверхностных слоев в деформированном состоянии. Материал ядра с повышенными механическими характеристиками способствует повышению жесткости и прочности сандвича . Повреждение ядра может привести к разрушению всей конструкции. Например, древесина имеет достаточно высокий модуль упругости при изгибе, что благоприятно влияет [c.141]

Рассмотрим трехслойную конструкцию, состоящую из двух оболочек толщиной t с модулем упругости Es и заполнителя толщиной с с модулем упругости Ес (рис. 4.6). [c.194]

При расчете жесткости при изгибе трехслойной конструкции, невольно напрашивается вопрос, можно ли рассчитать модуль упругости при изгибе для таких конструкций по аналогии с модулем упругости при изгибе простых гомогенных материалов делением жесткости при изгибе D на момент инерции всего поперечного сечения, равный / / /12, где теперь — сумма толщин обеих оболочек и заполнителя. [c.196]

Хотя модуль упругости , рассчитанный таким образом, может упростить сравнение свойств различных типов трехслойных конструкций между собой и с обычными композиционными материалами при допущении различия их общей толщины, но полученные данные можно неправильно понять или неправильно использовать. Например, если соединить вместе две одинаковые трехслойные конструкции с целью увеличения общей толщины в [c.196]

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]

Прежде всего задача оптимизации должна решаться в общей постановке теоретическое исследование возможностей рассма три-ваемой конструкции — установление оптимальных параметров. Исследование не должно быть ограничено какими-либо условиями, не существенными для установления оптимальной конструкции. Например, масса вафельной или трехслойной оболочки определяется только из условия обеспечения общей потери устойчивости, местная же устойчивость стенки обеспечивается соответствующим конструированием без дополнительных затрат массы. Аналогично масса трехслойной оболочки зависит в основном от разноса несущих слоев, модуля упругости заполнителя на сдвиг и его плотности. Практические же условия реализации конструкций обычно накладывают ряд таких ограничений, как прочность материала, прочность соединения слоев, технологические и конструктивные [c.24]

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]

В конструкциях летательных аппаратов, работаюш,их на осевое сжатие, могут применяться как однослойные, так и трехслойные стеклопластиковые оболочки. Критические напряжения в однослойной стеклопластиковой оболочке зависят от модулей упругости в двух направлениях, увеличивая которые можно снять более высокие критические напряжения. Однако увеличение модулей упругости ограничено свойствами применяемых материалов и технологией изготовления оболочек. [c.3]

Согласно (4.193) такая гипотеза вполн.е имеет право на существование, например, для пластин, у которых модули упругости материала Ei, Ег, 0 существенно меньше, чем модули поперечного сдвига Gi3, G23, н широко используется для описания деформирования заполнителя в трехслойных конструкциях. Если модули поперечного сдвига переменны по толщине, то согласно принципу Рейсснера для аппроксимаций (4.212) с учетом гипотезы прямых нормалей (4.197) получим [c.179]

D — жесткость при изгибе или жесткость при изгибе на единицу ширины для слоистых пластиков и трехслойпых конструкций Dii — матрица жесткости при изгибе слоистого пластика к —расстоянне от центральной линии каждого слоя оболочки до нейтральной оси в симметричных трехслойных конструкциях толщина или высота образца при испытании на изгиб —модуль Юнга, модуль упругости при изгибе е— удлинение [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]

Эффект, получаемый от разнесения слоев в трехслойной конструкции, легко проиллюстрировать сравнением моментов инерции однослойной и трехслойной обшивок. Действительно, если /х — осевой момент инерции листа толщиной б, а /. — общий осевой момент инерции двух листов толщиной 6/2 каждый, разнесенных на расстояние между ними (см. рис. 11.1), то, пренебрегая собственным моментом инерции заполнителя, модуль упругости которого, как правило, меньше модуля упруюсти материала внешних слоев примерно в 10 —Ю раз, для произвольной ширины I получим [c.223]

На рис. 9 балка защемлена в точке Л и свободно оперта в точках В и С. Ее прогиб в точке приложения заданной нагрузки Р должен иметь заданное значение б. Балка должна иметь трехслойное сечение с постоянными шириной В и высотой Н заполнителя. Покрывающие слои должны иметь общую ширину В, и их постоянные толщины С Н и Т2<. Н в пролетах Li и Lo подлежат определению из условия минимизации веса конструкции балки. Так как размеры заполнителя заданы, минимизация веса балки означает минимизацию веса покрывающих слоев. Кроме того, так как упругая изгибная жесткость s,- поперечного сечения с толщинами Г,-, г = 1, 2, покрывающих слоев равна Si = ЕВНЧij2, где —модуль [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...