Многослойные балки

Расчет многослойной балки сводят к решению уравнений изгиба изотропной балки. Приводят сечение из различных по прочности материалов к сечению однородной балки умножением каждой работающей части сечения на отношение модуля упругости [c.132]

Рис. 47. Изгиб многослойной балки из слоистого пластика к однослойной эквивалентного сечения

Рис. 48. Приведение многослойной балки из слоистого пластика

Нормальные напряжения у многослойной балки не всегда имеют критические значения в самом крайнем волокне сечения, как это имеет место у изотропной балки, поэтому необходимо контролировать напряжения для каждого слоя. [c.133]

Bxz определяет приведенную жесткость многослойной балки на поперечный сдвиг) Q — перерезывающая сила. [c.144]

Перекрытие состоит из несущей конструкции (стальные или железобетонные фермы, балки или плиты) и заполнителя. Последний лпя обеспечения звуко- и теплоизоляции делается многослойным. [c.401]

Колебания балки см. Балки многослойные— Влияние слоистого композиционного материала 140 [c.341]

Многослойные демпфирующие покрытия с подкрепляющими слоями часто используются для повышения демпфирующих свойств конструкции [6.11, 6.12]. Обычно, увеличив число слоев, можно усилить демпфирование для соответствующей формы колебаний, Однако в результате проведения большого числа экспериментов с многослойными демпфирующими покрытиями с подкрепляющими слоями было обнаружено, что наибольшие деформации поперечного сдвига возникают в первом демпфирующем слое, т. е. ближайшем к конструкции. Иными словами, работа каждого последующего слоя приводит к увеличению жесткости подкрепляющего слоя, к которому прикреплен первый демпфирующий слой (рис. 6.32 и 6.33). На этих рисунках показаны зависимости коэффициента потерь от температуры в консольной балке для различных демпфирующих покрытий с подкрепляющими слоями. На рис. 6.32 и 6.33 представлены результаты для двух двухслойных покрытий с подкрепляющими слоями, каждое из которых состоит из демпфирующего слоя толщиной 50,8 мкм и различными подкрепляющими слоями из алюминия. Видно, что различные демпфирующие устройства демонстрируют примерно одинаковые демпфирующие свойства, поскольку толщины алюминиевых подкрепляющих слоев были одинаковыми. Это означает, что все слои, лежащие выше первого, служат в основном лишь для повышения жесткости первого слоя. На рис. 6.32 приведены данные для трех различных геометрических характеристик демпфирующих покрытий с подкрепляющими слоями однослойное покрытие с демпфирующим слоем толщиной [c.304]

Пример использования многослойного демпфирующего покрытия для защемленной по обоим концам балки (все слои из одного материала] [c.309]

Рис. 6.65. Зависимость коэффициента потерь Т1 от температуры Т при колебаниях защемленной по обоим концам балки с многослойным демпфирующим покрытием (для 3-й формы колебаний с частотой 1100 Гц)

Какой из признаков считать основным Это зависит от назначения данного элемента конструкции и, следовательно, от характера нагрузок, которые должен выдерживать клей. В случае, изображенном на рис. 20, б, основным признаком, очевидно, будет сопротивление развитию трещины. Этот случай часто встречается на практике в изгибаемых многослойных пластинах, балках и оболочках. Если металлический слой 1 подвергается нестационарному (циклическому, случайному и т. п.) нагружению, то с поверхности в глубь слоя 1 обычно развивается усталостная трещина. Скорость ее роста зависит от коэффициента интенсивности напряжений. При выходе трещины на границу слоев даль- [c.79]

Полученная система дифференциальных уравнений (3.78), описывающая изгиб многослойного толстостенного цилиндрического стержня, отличается от системы (3.57), описывающей изгиб балки. Однако для тонкостенного стержня вполне допустимо принять Gii = Gi2=G22 и система (3.78) становится эквивалентной системе (3.57). [c.153]

При построении матрицы жесткости конечного элемента многослойного толстостенного цилиндрического стержня удобно воспользоваться функциями формы конечного элемента балки (ом. 3.2.2). [c.153]

Трещина не развивается, а разрушение происходит вследствие образования пластического шарнира в балке 1 в конце трещины (см. формулу (6.32)), Можно показать, что этот результат справедлив для самого произвольного случая нагружения многослойных оболочек с трещинами расслаивания. [c.275]

В помещениях грануляционной башни стены, потолки, железобетонные балки и стойки защищаются многослойными лакокрасочными покрытиями следующего состава [c.290]

Способы уменьшения внутренних напряжений и деформаций балок. Для уменьщения напряжений и деформаций необходимо соблюдать последовательность наложения швов. При сварке поясных швов автоматами во избежание образования винта в стержне балки швы, расположенные у одного горизонтального листа, необходимо варить в одном направлении (рис. 24), не допуская провисания при установке балок под сварку. При сварке швов большой протяженности вручную и полуавтоматами рекомендуется применять обратноступенчатый метод сварки. Приварку ребер жесткости выполняют от середины ребра к поясам или В разброс, причем сварщики распределяются по всей длине балки. Сварку многослойных швов ведут поочередно, то с одной, то с другой стороны ребра, а многослойные швы выполняют каскадным способом или горкой . [c.39]

При сварке многослойных поперечных угловых швов в балках слои, смещенные на привариваемый конст- [c.83]

Примером применения метода уравновешивания деформаций может служить сварка Х-образного стыкового шва (фиг. 87, а), сварка двутавровой балки (фиг. 87, б), наплавка вала (фиг. 87,в). Широко используемая на практике обратноступенчатая сварка является также одним из методов уравновешивания деформаций (фиг. 88). При многослойной сварке направление последующих слоев шва должно быть противоположно предыдущим концы участков не должны совпадать. Ко- [c.185]

Ниже предлагается метод расчета многослойных оболочек и пластин, в основу которого положен известный прием С. П. Тимошенко, использованный им для определения дополнительных прогибов балки от перерезывающих сил. Это позволяет свести многослойную конструкцию к эквивалентной однослойной с некоторой приведенной изгибной жесткостью. Последняя определяется с учетом деформаций поперечного сдвига и надавливания волокон в заполнителях, которые могут быть как легкими, так [c.77]

Рассмотрим, например, задачу об изгибе пологой свободно опертой многослойной цилиндрической панели, нагруженной радиальным давлением д. Из этой задачи как частные случаи вытекают решения задач об изгибе многослойной пластины и балки. [c.147]

Многослойную балку (стержень) из слоистого пластика пересчитаем на простую с модулем упругости = 180-10 кПсм путем приведения ширин отдельных слоев по формуле (84) [c.134]

Балки из композиционных материалов могут быть многослойные и трехслойные. Можно привести множество примеров многослойных балок от простого короткого образца для испытаний до более сложных двутавровых балок переменного сечения (рис. 15) или искривленных балок (рис. 16). Конфигурация трехслойных балок также может изменяться в пшроких (хотя и не до такой степени) пределах — от образца для испытаний (рис. 17) до перекрестных балок и панелей переменной толщины. [c.133]

Опыты по определению эквивалентного комплексного модуля упругости для многослойного демпфирующего покрытия проводились на защемленных по обоим концам или жестко защемленных на одном и свободно на другом конце балках, причем варьировались волновое число п, толщина подкрепляющего слоя Не, толщина клеевого слоя Но, число слоев N, температура Т и частота колебаний to, а в качестве демпфирующего материала использовались слои акриловой смолы. Найденный с помощью эксперимента комплексный модуль упругости клеевого слоя использовался для определения Ев и г в для каждого значения температуры и резонансной частоты колебаний, после чего вычислялся параметр поперечного сдвига gu- Параметр Кп определяется как длина шарнирно опертой балки, имеющей такую же резонансную частоту для соответствующей формы колебаний. По найденным из эксперимента значениям параметра Лл для соответствующей формы колебаний и резонансным частотам со и (о о колебаний соответственно демпфированной и недемпфированной балок с помощью формул Оберста определяются значения Ее и г]е для демпфирующего покрытия. Было обнару- [c.308]

Рис. 6.38. Зависимости коэффициента потерь т) и резонансной частоты колебаний /п для соответствующих форм от температуры Т для защемленной по обоим концам балки с многослойным демпфирующим покрытием при Не = = 0,13 мм и ffn — 0,05 мм (а —три слоя с клеем типа I б — три слоя с жлеем типа II).

При определении частот и форм собственных колебаний элементов трубопроводных систем в практике проектирования обычно применяют результаты линейной теории колебаний стержней постоянного сечения [1]. Более полные данные могут быть получены с исполь-вованием теории оболочек. Исследование [2], выполненное с применением полубезмоментной теории оболочек, показало, что при некотором предельном значении относительной длины Иг (I — длина пролета, г — радиус поперечного сечения трубы) частота колебаний трубы по балочной форме (с числом окружных волн и = 1) совпадает с частотой колебаний, при которой п — 2 ( овализация ). При большей длине низшей частоте колебаний соответствует балочная форма, при меньшей — колебания по форме с п = 2. Эксперименты, выполненные на однопролетном многослойном трубопроводе, показали, что фактически колебания трубы как балки сопровождаются ова-лизацией, т. е. имеют место связанные колебания. Решение задачи [c.226]

Будучи по своей природе вариационным, метод конечных элементов хорошо приспособлен для решения двумерных и трехмерных задач прикладной механики со сложными граничными условиями. В СССР благодаря работам А. Ф. Смирнова, А. Р. Ржа-ницына, А. П. Филина, Л. А. Розина, А. В. Александрова, Б. Я. Лащеникова, Н. Н. Шапошникова, В. А. Постнова, В. Г. Корнеева и ряда других авторов этот метод получил четкое математическое обоснование и стал признанным инструментом в расчетах сооружений, в том числе таких элементов транспортных сооружений, как плиты, балки-стенки, оболочки, многослойная проезжая часть или грунтовые массивы, взаимодействующие с конструкциями. [c.3]

Аналогично может быть рассчитана по правилу смеси жесткость композиции при действии напряжения изгиба в плоскости композиционного материала. Однако при поперечном изгибе или напряжении кручения многослойные слоистые материалы ведут себя согласно правилу смеси только в тех случаях, когда они состоят из больпюго числа слоев и распределение высоко- и низкомодульных материалов равномерно по всей толщине композиционного материала. Жесткость прямоугольной балки или плиты, состоящих из большого числа перемежающихся слоев тонких пластин двух разнородных материалов, как показано на рис. 11, а, будет близка к жесткости однородного материала [c.62]

Какой из выбранных двух признаков считать основным Это зависит от назначения склеиваемого элемента конструкции. В изгибаемых многослойных пластинах, балках и оболочках основным признаком будет сопротивление переходу трещин из одного слоя в другой. Действительно, если металлический слой подвергается переменному (циклическому, случайному и т.п.) нагружению, то с его поверхности вглубь обычно развивается усталостная трещина. Скорость ее роста зависит от коэффшщен-та интенсивности напряжений у края трещины. При выходе трещины на границу слоев дальнейшее ее развитие может происходить двояко в зависимости от свойств клея и тормозящего материала. Если клей недостаточно прочен, то трещина пойдет по границе слоев и раздвоится при этом коэффициент интенсивности напряжений в конце трещины уменьшается в несколько раз, что существенно задержит время перехода трещины из одного слоя в другой. Если клей весьма прочен, то трещина сразу перейдет из одного слоя в другой, не раздваиваясь. Очевидно, клеи, вызывающие раздваивание трещины, лучше поэтому клеи, не обладающие этим свойством, следует исключить из рассмотрения. Оставшиеся клеи наиболее целесообразно сравнивать по сопротивлению сдвигу (наиболее опасным при раздвоении трещин 5голяется расслаивание клееной конструкции от сдвиговой нагрузки). Клеи, для которых сопротивление сдвигу достаточно высоко, следует сравнивать по стоимости и выбрать наиболее дешевый. [c.231]

Пусть требуется изучить развитие трещины расслаивания нормального разрыва в многослойной оболочке, распространяющейся вдоль границы раздела двух слоев. Для этого нужно приготовить двухслойные балки из материала этих слоев 7 и 2, в точности воспроизводя способ и технологию соединения их поверхностей, а также внешние условия. Размеры балки-образца (толщина и длина в плоскости От, см. рис. 108) могут быть практически любыми (их нужно подобрдть, исходя из мощности наличных испытательных машин). Затем балка с искусственно созданной начальной трещиной расслоения длины / растягивается двумя силами Q согласно схеме рис. 108 по задаваемой программе В данном случае в конце [c.271]

Докритический рост трещин расслаивания в многослойных оболочках из упруго-пластических материалов. Рассмотрим простой пример докритичес-кого развития трещины расслаивания нормального разрьша в двуслойной балке (рис. 114). В этом случае величина Г в докритическом состоянии при простом нагружении определяется формулами (6.25), (6.26) и (6.28), в которых нужно положить Ql = M. Она не зависит от длины трещины / как легко проверить, эта независимость от / сохранится для любых, сколь угодно сложных, путей нагружения М (t), хотя соответствующие выражения [c.276]

На площадках кранов расположено различное оборудование (механизм передвижения крана, лебедки, электрооборудование). Нагрузка от сосредоточенных масс оборудования и распределенной массы площадки передается через кронштейны на настил балки. В опорной части концевых балок выполняют частичное крепление площадок, поэтому не обеспечивается совместная работа главной балки и площадки. Кроме того, возникают дополнительные нагрузки от масс площадок, приложенные к балкам. Нри разгоне или торможении моста, а также при прохождении краном стыков рельсов возникают колебания площадок. В местах приварки кронштейнов появляются изгибные знакопеременные напряжения, в результате действия которых разрушается стенка или сварной шов крепления кронштейна. Местные изгибные напряжения увеличиваются, если кронштейн устгшовлен со смещением от диафрагмы. Стенка балки в местах крепления кронштейна перегружена многослойной сваркой (на небольшом участке имеются сварные крепления настила, площадки, диафрагмы, кронштейны т. д.), поэтому не исключена возможность пережога металла и увеличение его хрупкости. Повреждения вертикальной стенки балки в местах крепления кронштейнов площадок проявляются в виде вертикальной трещины, идущей вдоль сварного шва диафрагмы, либо в виде наклонных и горизонтальных трещин стенки. [c.150]

При сварке коротких многослойных поперечных швов на узких пластинах илн полках балок с увеличением числа слоев значительно возрастает неравномерность распределения поперечной усадки по длине шва. Усадка в начале шва намного больше, чем в его конце. Эта неравномерность усадки вызывает изгиб пластины или балки в плоскости свариваемого элемента (пластины илн полки), н прогиб при этом может достигать большой величины. Для уменьшения неравномерности поперечной усадки и вызванных ею прогибов в плоскости свариваемого элемента следует изменять направление сварки последующего слоя по сравнению с предыдущим. При наличии несколькпх поперечных швов на полке балки пли на узкой пластине целесообразно сваривать рядом расположенные швы в противоположном направлении. Обшая кривизна балки при этом уменьшается. [c.85]

Изгнб многослонвой балкн. В технике и в строительстве широко используются многослойные элементы конст-рущий. Рассмотрим трехслойный стержень, состояший из легкого пористого материала, например пенопласта, называемого заполнителем, связанный на наружных поверхностях с тонкими металлическими листами (несущими слоями). Обычно используются трехслойные панели, прямоугольные в шхане, обладающие высокими теплозащитными и несущими свойствами и, кроме того, весьма малым весом. В некоторых случаях работа панели или мысленно выделенной из нее полоски может рассматриваться как работа изгибаемой балки. Оценим влияние деформаций сдвига в такой трехслойной балке, пользуясь расчетной схемой и формулами, полученными в примере [c.242]

Одной из наиболее ответственных конструкций явилась конструкция шарниров поворота консолей крыла. Механизм шарнира поворота консоли крыла состоит из двух кольцеобразных сферических подшипников. Шарнир изготовлен из титанового сплава с покрытием из тефлона. Шарнир крепится к кессонной поперечной балке болтами. Поворотные консоли крыла выполнены по двухлонжерон-ной схеме. Стрингеры и нервюры из дюраля. Стабилизатор и кили также имеют двухлонжеронную конструкцию, но с многослойной обшивкой. Предкрылки, закрылки, интерцепторы и рули направления имеют многослойную обшивку. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...