Дифференциальная теория тонких оболочек

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ТОНКИХ ОБОЛОЧЕК [c.16]

Другими словами, малость параметра hl 2Ro) позволяет определять различные частные интегралы дифференциальных уравнений теории тонких оболочек из решений соответствующих упрощенных уравнений. Так как дифференциальные уравнения теории оболочек являются линейными, то общее решение их можно искать в виде суммы частных интегралов, содержащих достаточное число произвольных функций или констант интегрирования для удовлетворения граничных условий. Суммарное напряженное состояние в различных частях оболочки может быть близким к тому или другому характерному напряженному состоянию. [c.146]

Настоящая часть работы посвящена анализу математических основ теории тонких оболочек и пластин, исследованию границ применимости дифференциальных и конечно-разностных методов в теории, исследованию следствий применения интерполяционной формулы Ньютона, формулы Тейлора, а также исследованию моделей теории тонких оболочек. [c.17]

В монографии рассмотрена проблема решения задач теории тонких оболочек вращения в условиях одностороннего контакта оболочки со штампом или между двумя оболочками. Предложен новый подход, основанный иа построении и решении методом прогонки канонических систем обыкновенных дифференциальных уравнений в сочетании с итеративным отысканием iOH контакта. Решены задачи определения напряженно-деформированного состояния и устойчивости при одностороннем взаимодействии оболочек вращения различных форм. Построена нелинейная теория обо-почек, составленных из односторонне контактирующих слоев. [c.2]

Под расчетными уравнениями моментной теории тонких оболочек будем подразумевать полную систему уравнений теории оболочек, которая включает в себя дифференциальные уравнения равновесия, геометрические уравнения (формулы деформации — смещения ) и физические уравнения (уравнения закона Гука, или уравнения состояния). [c.159]

Установим все относящиеся к этой проблеме граничные условия. Вдоль контура L сопряжены три оболочки + , - (в области S) и основная, исходная, с индексом 0 (вне области 5). Каждая из них удовлетворяет соответствующим дифференциальным уравнениям теории тонких оболочек (см. предьщущий параграф). На контуре сопряжения L должны выполняться следующие граничные условия [c.266]

После подстановки в (7.3) соответствующих выражений из (7.5) е учетом ( 7.1) и (7.6) получим разрешающее интегральное уравнение поставленной задачи, которое, кроме искомого контактного давления о+(0), будет содержать также неизвестные напряжения О-(О) и т- ( О). Последние можно исключить при помощи дифференциальных уравнений равновесия сферического покрытия, трактуемого в рамках теории тонких оболочек. Предполагая, что оболочка находится в безмоментной напряженном состоянии, на основе уравнений (8.46) —(8.48) гл. I будем иметь [c.429]

Однако порядок системы дифференциальных уравнений теории оболочек (восьмой) позволяет удовлетворить лишь четырем условиям на каждом краю. Чтобы преодолеть это противоречие, в теории тонких оболочек заменяют систему усилий-моментов (23) и (24) статически эквивалентной ей системой четырех приведенных величин (см. рис. 4) [c.638]

Техническая теория гибких упругопластических оболочек развита в работах [24, 26] техническая теория ползучести тонких оболочек при малых прогибах с использованием деформационной теории и гипотезы старения — в работах [8, 9]. Дифференциальные уравнения ползучести гибких пологих оболочек с физическими соотношениями, линеаризованными относительно основного безмоментного состояния, приведены в работе [18]. [c.16]

Однако для случая тонких оболочек можно ограничиться приближениями порядка = О и Л/" = 1, Поэтому остановимся на них более детально. При этом для пластинки и сферической оболочки постоянной толщины полученные выше системы уравнений можно проинтегрировать в явной форме. Приближения порядка N = О соответствуют тому случаю, когда картины напряженного и деформированного состояния вовсе не зависят от координаты а , т, е, одинаковы вдоль поверхностей, параллельных срединной поверхности. Этот случай напряженного равновесия оболочки, по существу, является безмоментным. Но в приближении порядка Л = О, в отличие от классической безмоментной теории, мы получаем корректную систему дифференциальных уравнений, которая совместима со всеми (в данном случае с тремя) физическими краевыми условиями. Следует подчеркнуть, что здесь имеем эллиптическую систему уравнений, которая равносильна одному эллиптическому уравнению шестого порядка, а в классической безмоментной теории задача сводится к эллиптическому уравнению второго порядка. [c.276]

Общие уравнения теории тонких упругих оболочек для динамического случая. Пусть оболочка отнесена к ортогональной системе координат л 1, Хз с коэффициентами Ламе Н,, Н , Нз = 1 (рис. 1), причем координатные линии на срединной поверхности ( 1- и х - линии) совпадают с линиями главных кривизн с радиусами кривизны Я, и Тогда в рамках гипотез Кирхгофа-Лява дифференциальные уравнения колебаний оболочки будут иметь вид [c.418]

Наиболее простым вариантом общей теории оболочек является безмоментная теория, которая пшроко применяется для расчета различных инженерных конструкций и строительных сооружений. Это объясняется тем, что безмоментная теория довольно удовлетворительно описывает поведение тонких оболочек под действием различных нагрузок, с которыми приходится иметь дело в инженерной практике. Простота и достоинство безмоментной теории заключается не только в существенном математическом упрощении основных дифференциальных уравнений теории оболочек, а также и в том, что во многих случаях результаты основного этапа теории, заключающегося в определении характера передачи усилий из уравнений равновесия, справедливы для любых тонких оболочек независимо от их структуры и характера деформирования. Структурная неоднородность материала оболочки но толщине проявляется на последующих этапах решения задачи, связанных с определением деформированного состояния и характера распределения напряжений по толщине оболочки. [c.104]

Леонард Эйлер (1707—1783 гг.) для анализа колебаний колоколов, как тонких оболочек вращения переменной толщины, первым построил теорию малых поперечных колебаний мембран в предположении, что мембрана представляет собой систему ортогональных упругих нитей, и получил дифференциальное уравнение [c.467]

В дифференциальной геометрии поверхности рассматриваются как бесконечно тонкие оболочки, т.е. без учета стороны, с которой расположен материальный носитель формы поверхности. В теории формообразования поверхностей деталей в обязательном порядке учитывается сторона поверхности, с которой расположено тело детали или инструмента, т.е. различают открытую и закрытую стороны поверхности (см. выше, рис. 1.6). Вследствие этого появляются особенности в определении понятия индикатриса кривизны поверхности Д иУ. В указанном смысле понятие индикатриса кривизны поверхности Д И представляет собой не кривую линию, а участок плоскости, расположенный внутри или вне собственно индикатрисы Дюпена. Поэтому уравнение индикатрисы кривизны для поверхности Д И требует уточнения и может быть записано так (1.117), (1.118) [c.214]

Ниже рассмотрим расчет тонких жестких пластин на изгиб. Благодаря введению некоторых гипотез теория этих пластин довольно проста и сводится к линейным дифференциальным уравнениям. Деформации гибких пластин (а также мембран и оболочек) описываются системой нелинейных уравнений, что существенно усложняет задачу. Эти вопросы будут рассмотрены в гл. 9. [c.147]

Резюмируя, можем утверждать, что вторая постановка разбираемой задачи, основанная на условиях контакта (5.12) и па уравнении иеразрывиости деформаций оболочки (5.8), полностью соответствует замкнутой системе теории тонких оболочек и ре-1пеиие задачи сводит к решению интегро-дифференциального уравнения (5.24) при условиях (5.25) и (5.26). [c.329]

Необходимость в кратких сведениях из теории, поверхностей при изучении теории тонких оболочек связана с тем фактом, что деформация всей оболочки может быть описана, если известна деформация срединной ее поверхности. Деформация же срединной поверхности оболочки определяется геометрией этой поверхности до и после деформации. Один из разделов теории поверхностей изучает свойства, выражаемые при помощи производных и являющиеся общими для любой точки любой поверхности (любой локальной области). Такие свойства можно назвать дифференциальными, почему соответствующий раздел теории поверхностей назван дифференциальной геомепгрией. [c.42]

В настоящей монографии приведены результаты численного и экспериментального исследования термоползучести гибких пологих замкнутых, открытых и подкрепленных в вершине оболочек вращения переменной толщины, выполненных из изотропных и анизотропных материалов, обладающих неограниченной ползучестью. В главе I дан краткий анализ подходов к решению задач изгиба и устойчивости тонких оболочек в условиях ползучести. Глава II посвящена построению вариационных уравнений технической теории термоползучести и устойчивости гибких оболочек и соответствующих вариационной задаче систем дифференциальных уравнений, главных и естественных краевых условий, разработке методики решения поставленной задачи. Вариационные уравнения упрощены для случая замкнутых, открытых и подкрепленных в вершине осесимметрично нагруженных пологих оболочек вращения, показаны некоторые особенности алгоритма численного решения. Результаты решений осесимметричных задач неустаповившейся ползучести и устойчивости замкнутых, открытых и подкрепленных в вершине сферических и конических оболочек постоянной и переменной толщины приведены в главе III. Рассмотрено также влияние на напряженно-деформированное состояние и устойчивость оболочек при ползучести высоты над плоскостью, условий закрепления краев (при постоянном уровне нагрузки), уровня и вида нагрузки, дополнительного малого нагрева, подкрепления внутреннего контура кольцевым элементом. Глава IV посвящена численному исследованию возможности неосесимметричной потери устойчивости замкнутых в вершине изотропных и анизотропных сферических оболочек в условиях ползучести. Проведено сопоставление теоретических и экспериментальных дан-лых. [c.4]

Рассмотрение основ теории пластин и тонких оболочек свидетельствует о внесении в них со времени создания неустранимого противоречия между дифференциальным характером зависимостей для элементов поверхностей, используемых в теории, и конечноразностным — для элементов, в которых рассматривается напряженно-деформированное состояние. Это противоречие, незаметное до определенного момента, начало вызывать постепенно нарастающие трудности в теории, которые выражаются в неустраняемых в течение многих лет ее противоречиях, в работоспособности методов для ограниченного круга поверхностей, а также в увеличивающемся количестве работ с использованием численных методов. Последнее обстоятельство является особенно заметным проявлением отмечен- [c.16]

В заключение отметим следующее. Здесь установлены уравнения модели тонкого слоя, армированного семейством однонаправленных волокон. Композитные оболочки, собранные именно из таких слоев, будут рассмотрены ниже в конкретных примерах. Вместе с тем подчеркнем, что такими тонкостенными элементами конструкций не исчерпывается область применимости дифференциальных уравнений развиваемой ниже неклассической теории многослойных оболочек. Область применимости этой теории существенно шире, поскольку ее уравнения опираются на весьма общие физические соотношения вида (2.1.1), в рамки которых укладываются соотношения упругости не только однонаправленных волокнистых композитов, но и композитных материалов других типов — армированных несколькими разнонаправленными семействами волокон, тканями и т.д. Широкий круг данных о тензорах эффективных жесткостей и податливостей таких композитных материалов представлен в ранее названных источниках. [c.34]

Общие уравнения теории тонких упругих обилочек для динамического случая. Пусть оболочка отнесена к ортогональной системе координат 1, X.., Хд с коэффициентами Ламе //,, Н. , = I (рис. 1), причем координатные линии ня срединной поверхности (дг1- и х - ли1[ии) соанадаюг с линиями главных кривизн с радиусами кривизны / , и Тог а в рамках гипотез Кирхгофа-Ляса дифференциальные уравнения колебаний оболочки будут иметь вил [c.418]

Даже в случае идеальных круговых торообразных оболочек постоянной толщины получение аналитических решений связано со значительными математическими трудностями. Это объясняется возникновением в окрестностях переходных точек меридиана сложного напряженного состояния, не описываемого обычным разбиением на безмоментное и простой краевой эффект / I /. Тем более учет начальных отклонений оболочки от круговой формы и переменности ее толщины с использованием решений, основанных на интегрировании дифференциальных уравнений тонких упругих оболочек (например, уравнений Рейсснера) / 2,3 /, является весьма громоздким и неалгоритмичным. Как показано в / 4 /, с практической точки зрения для расчета криволинейных трубопроводов с учетом перечисленных выше усложняющих обстоятельств целесообразно применение принципа возможных перемещений в рамках полубезмоментной теории оболочек В.З.Власова / 5 /. [c.103]

Надо иметь в виду, что уже решение статических задач теории оболочек требует применения весьма тонких математических методов. Что же касается динамических процессов,, то для них трудна даже сама постановка задачи и создание физической модели. Следующий шаг —формулировка расчетной модели— связан во многих случаях с введением геомет рической и физической нелинейностей, т. е. с учетом больших перемещений оболочек и пластинок и упругопластического деформирования материала. Наконец, рассмотрение математической модели приводит к решению системы нелинейных дифференциальных урав1 ений и требует применения наиболее мощных цифровых вычислительных машин. [c.5]

В этой главе вариационны.м методом получены основные дифференциальные уравнения конечного прогиба тонких упругих пологих трехслойнух оболочек несимметричной структуры, состоящих из изотропных несущих слоев и трансверсально изотропного заполнителя. В дальнейшем на основе нелинейных урав-лений введены линейные уравнения местной потери устойчивости. При построении уравнений для несущих слоев используются гипотезы Кирхгоффа — Лява о прямой нормали, для заполнителя — гипотеза о несжимаемости материала в поперечном направлении, и предполагается, что деформация поперечного сдвига по толщине заполнителя распределена по некоторому известному закону. Кроме того, для всех трех слоев принят общий приведенный коэффициент Пуассона V. Теория, не содержащая последнего допущения, при предпосылках, указанных выше, изложена в работах 112, 13, 14]. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...