Подкрепленные оболочки

Потеря устойчивости означает практически полную потерю несущей способности конструктивного элемента и с этим явлением при проектировании необходимо считаться. Прежде всего следует по возможности избегать такого типа нагрузок, при которых возможна потеря устойчивости. Необходимо принимать и конструктивные меры. Нетрудно заметить, что наиболее ярко явление потери устойчивости проявляется в легких, тонкостенных конструкциях в сжатых оболочках и тонких стенках. Поэтому одной из мер повышения устойчивости является увеличение жесткости конструкции. В практике самолетостроения, ракетостроения и судостроения тонкостенные перегородки, баки, обшивка корпуса подкрепляются специальными профилями. Такая подкрепленная оболочка имеет достаточно высокую жесткость при сравнительно малом весе. [c.121]

При выбранной упрощенной расчетной схеме подкрепленной оболочки обшивка находится в однородном безмоментном состоянии до потери устойчивости шпангоуты нагрузки не несут. [c.285]

Первое из этих уравнений соответствует так называемой местной потере устойчивости подкрепленной оболочки, когда обшивка теряет устойчивость, а шпангоут сохраняет круговую [c.288]

Второе из этих уравнений соответствует так называемой общей потере устойчивости подкрепленной оболочки, когда обшивка [c.288]

При этом следует помнить, что разделение потери устойчивости подкрепленной оболочки на местную и общую условны, поскольку реальная подкрепленная оболочка является единой упругой системой и всякая потеря устойчивости общая. Термины [c.289]

Во-первых, на наш взгляд, из-за освоения конструкций нелинейных демпферов критических режимов возникает возможность их значительного облегчения и удешевления. Действительно, применяя нелинейный демпфер в опорах, можно создать конструкцию с облегченным ротором типа свободного волчка , работающего на закритическом режиме. У этого ротора будут заметно ниже требования и к соосности подшипников. Это обстоятельство, соединенное с уменьшением веса ротора, приводит к тому, что и силовую схему двигателя можно выполнить также менее жесткой, например, в виде подкрепленных оболочек, а не в виде литого массивного картера, как это часто делается сейчас. [c.114]

В подкрепленной оболочке при сопоставимых значениях внешней нагрузки наибольшие прогибы почти в [c.79]

Оболочки 1, 2, 3, 8 — без подкреплений. Оболочки 4, 5, 6, 9, 10 подкреплены шпангоутами прямоугольного поперечного сечения (их размеры в см указаны в таблице в скобках, причем первое число указывает толщину сечения шпангоута). [c.118]

Рассмотрим следующий пример. Имеется сложный космический аппарат на стадии проектирования. Общий вес аппарата не может превышать 3000 кг. Вес оборудования, включая полезную нагрузку - 2000 кг. Статические нагрузки оценены на основе максимального ускорения при запуске на орбиту. Для нормальной работы системы управления требуется, чтобы частота первой формы колебаний была выше 12 Гц. Основной целью является снижение массы конструкции. Предлагается три варианта исполнения конструкции аппарата - ферменная конструкция, рамная конструкция и подкрепленная оболочка. На данный момент все варианты конструкций не удовлетворяют требованиям, в связи с этим ожидается, что их вес придется увеличить. Нужно определить, какой вариант конструкции может обладать лучшими характеристиками, и выдать исходные данные для этапа детального проектирования. Также необходимо выяснить, каков будет выигрыш в весе, если требования по частоте собственных колебаний снизятся с 12 до 10 Гц. Конструкция космического аппарата включает в себя около 150 параметров конструкции, которые можно изменять одновременно. [c.475]

СОСТАВНЫЕ И ПОДКРЕПЛЕННЫЕ ОБОЛОЧКИ [c.157]

Глава 9.7. СОСТАВНЫЕ И ПОДКРЕПЛЕННЫЕ ОБОЛОЧКИ [c.158]

Наиболее типичными вариантами подкрепленных оболочек являются стрингерно-шпангоутная и со спиральными ребрами. [c.237]

Если ребра не связаны с обшивкой, то следует положить в (9.15.30), (9.15.31), (9.15.33) Y=0, что соответствует нижней оценке предельной нагрузки местной потери устойчивости элементов ребер подкрепленной оболочки. [c.239]

Оптимизационный расчет подкрепленных оболочек иллюстрируется зависимостью минимальной массы конструкции от действующих нагрузок (рис. 9.15.6). [c.239]

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОДКРЕПЛЕННЫХ ОБОЛОЧЕК [c.119]

Моделирование подкрепленных оболочек представляет собой весьма сложную задачу экспериментальной механики тонкостенных конструкций. Изготовление маломасштабных, геометрически подобных моделей тонких оболочек, усиленных ребрами жесткости, сопряжено с серьезными техническими трудностями и экономическими затратами. [c.119]

В дополнение к основным, уравнениям полубезмоментной теории рассмотрим зависимости для определения напряжений и деформаций в подкрепленной оболочке с- учетом принятых кинематических гипотез (8j -- со — 0) [c.121]

Рис. в. 7. Конструктивное оформление модели подкрепленной оболочки из оргстекла [c.123]

Сведения о моделировании собственных колебаний подкрепленных оболочек содержатся в работе [44]. [c.183]

Результаты испытаний панелей были использованы для расчета предельных нагрузок цилиндрической подкрепленной оболочки (Dh = 3000 мм, I = 1400 мм, рис. 8.40), изготовленной из шести соединенных двухрядным заклепочным швом аналогичных [c.345]

Рис. 8.40. Цилиндрическая подкрепленная оболочка

Изложен асимптотический метод расчета подкрепленных пластин н оболочек с учетом дискретности размещения ребер. На его основе получены аналитические решения широкого класса статических и динамических задач. Выявлены характерные особенности доведения важнейших типов подкрепленных оболочек и оценены пределы нрименишости приближенных инженерных методов их расчета. Полученные результаты могут быть нсиользованы в теоретических исследованиях, а также при расчете оболочечных конструкций в авиа-, ракето- и судостроенип, промышленном п гражданском строительстве. [c.504]

При недостаточном яапасе устойчивости проводится подкрепление оболочки кольцевыми и продольными стержнями. [c.549]

Расчетные схемы, выходящие за рамки общетехнических и свойственные только конкретно взятой области техники, рассматриваются в разделах инженерной механики, название которых начинается со слов Строительная механика... , например, строительная механика сооружений, строительная механика сварных конструкций, строительная механика корабля, самолета и т. д. Эти дисциплины посвящены в основном развитию эффективных методов анализа специфических расчетных схем. Так, например, в строительной механике самолета рассматриваются вопросы устойчивости пластин, подкрепленных оболочек и других тонкостенных элементов. В строительной механике сооружений большое место занимают специальные воиросы раскрытия статической неопределимости рам и стержневых систем. Словом, строительная механика любого профиля может рассматриваться как специализированное сопротивление материалов, изложенное в духе определенной отрасли техники. [c.6]

Задачу устойчивости оболочки, подкрепленной шпангоутами, можно решать в двух основных вариантах с помощью замены подкрепленной оболочки однородной ортотропной оболочкой (путем размазывания> жесткостей шпангоутов) или с учетом дискретного расположения подкреплений путем интегрирования уравнений устойчивости гладкой оболочки и выполнения условий стыковки ее со шпангоутами. Использование схемы полубезмо-ментрой оболочки позволяет в обоих случаях получить простые и надежные приближенные решения [51. [c.284]

На рис. 3 приведены относительные значения эквивалентных масс подкрепленной оболочки диаметром 170 см, длиной 90 см и толщиной 1,2 см для форм колебаний с различным числом узловых линий по окружности и при условии, что v x) 1, Точки, обозначенные незачерненными кружочками, треугольниками и квадратиками, соответствуют формам с преимущественно поперечными колебаниями оболочки, а зачерненными кружочками и треугольниками — колебаниям торцевой пластины, Поперечные колебания пластины вызывают незначительные колебания оболочки, поэтому соответствующая этим формам эквивалентная масса сравнительно небольшая. Входная податливость к поперечной силе, приложенной к кольцу, на этих частотах небольшая, ввиду малости амплитуд п (а ) в этой точке. Формы, обозначенные незачерненными кружочками, треугольниками и квадратиками, имеют амплитуду в точке возбуждения Хд, примерно равную единице, и эквивалентную массу (0,15- -0,25) М, поэтому максимальные ускорения на резонансных частотах примерно постоянны. На рис. 4 приведена амплитудно-частотная характеристика ускорения в точке возбуждения Жц, измеренная на модели диаметром 30 см, длиной 16 см и толщиной 0,20 см [12]. Основные зубцы соответствуют р=2- -10, небольшие зубцы на частотной характеристике связаны с резонансами торцевой пластины. [c.37]

Примечания. I.B числителе приведены значения для рладной оболочки, в знаменателе для подкрепленной оболочки № I, 2. Звездочкой ооозначеио, что разрушение соответствует обшей потере устойчивости стрингеров. [c.76]

Для определения податливости элементы расчетных схем расчленяют таким образом, чтобы граничные сечения тонкостенных элементов (оболочек, колец) не деформировались в своей плоскости. Это дает возможность определять податливости тонкостенных элементов изолированно от всей системы, так же как в стержневых системах. Условие недеформируемости выполняется в ряде сечений роторов и корпусов путем подкрепления оболочек жесткими на деформацию в своей плоскости дисками, кольцами, а также поясами жесткости двигателей. Длинные оболочки можно расчленять на несколько элементов сечениями, расположенными на достаточном расстоянии от зоны краевого эффекта. [c.289]

Расчеты свободных н вынужденных местных колебаний судовых конструкций выполняют с использованием схем однопролетных и неразрезных балок, плоских и пространственных рам, изогропных и ортотропных пластин, цилиндрических подкрепленных оболочек, ортогональных балочных решеток — перекрытий и некоторых других. Большинство из этих схем обычны для задач динамики сооружений, и соответствующие методы расчета приведены в работах [7, И, 16]. Некоторые особенности, характерные для судовых конструкций, проявляются при определении возмущающих сил, услови л закрепления элементов корпуса на опорах (опорном контуре), числовых характеристик демпфирования, а также при учете взаимодействия конструкций с жидкостью. [c.449]

Возможные формы местной потери устойчивости подкрепленной оболочки зависят от вида и расположения подкрепляющих элементов и способа 1фепления к их обшивке. Наиболее характерны такие формы, как потеря устойчивости обшивки между ребрами подкрепляющих элементов. [c.237]

Если подкрепляющие элементы приклеены к обшивке (характерно, например, для композитных подкрепленных оболочек), то возможна потеря устойчивости элементов ребер с разрушением связующего слоя между обшивкой и ребром. Критаческие значения параметра нагрузки в этом случае зависят от величины [c.238]

На рис. 12.15, а приведена схема работающего на внешнее давление цилиндрического отсека, выполненного в виде тонкой обшивки, подкрепленной поперечным силовым набором (шпангоутами). Пунктиром показаны возможные формы потери устойчивости общей 1, когда обшивка деформируется вместе со шпангоутами, и местной 2, когда шпангоуты практически остаются круговыми, а деформируется в основном обшивка между ними. На рис. 12.15, б изображен типичный график зависимости критического давления подкрепленной оболочки от изгибнокжесткости шпаигоутов Я/щ. При относительно малой жесткости шпангоутов происходит общай потеря устойчивости (участок /), при этом увеличение жесткости EJ приводит к росту критического давления. Через EJq обозначено такое значение изгибной жесткости шпангоутов, когда критическое значение давления общей потери ус- [c.336]

Особенностью приближенного моделирования подкрепленных оболочек на основе полубезмомеитной теории является несовпадение критериев подобия по мембранным и изгибным деформациям и напряжениям. В результате полные окружные напряжения (022)3 для натурного объекта не могут быть получены путем простого пересчета полных напряжений модели (Oaa)i. [c.122]

Модели цилиндрических оболочек из белой жести, подкрепленные кольцевым набором, применяются для испытаний на устойчивость при внешнем давлении. Известны эксперименты, проводившиеся с целью выявления влияния на устойчивость расположения шпангоутов относительно срединной поверхности, жесткости шпангоутов на кручение, осевых сил и других факторов. В этих экспериментах обшивка оболочек (рис. 11.4) имела толщину h = 0,34 мм. Средние значения предела текучести и временного сопротивления материала составляли — 200 МПа, Og = = 280 МПа. Диаметр цилиндра варьировался в пределах 100— 140 мм, длина в интервале 180—300 мм. Для подкрепления оболочек применялись уголковые профили 4x3x0,34, 6x3x0,34 и шпангоуты таврового сечения из двух уголков 4x3x0,34, соединенных стенками. Описание технологии изготовления моделей оболочек из жести и результаты испытаний на внешнее давление приведены в работе [3]. В этой же работе содержатся примеры использования тонкостенных металлических сварных моделей для исследования устойчивости и несущей способности таких судовых конструкций, как палубные перекрытия, гофрированные переборки, двутавровые и коробчатые балки, подкрепленные панели. [c.258]

Напряженногдеформированное состояние подкрепленных оболочек wjL — относительный прогиб. бм1 — мембранные и изгибные деформации. [c.271]

В конце гл. 8 приводятся два приложения. Первое содержит программу на языке АЛГОЛ-бО для численного решения задачи о выходе оболочки из шахты, во втором приложении вычисляется один сингулярный интеграл из разд. 8.2. Остановимся на состоянии обсуждаемой н главе н близкой к ней проблеме. Задача о взаимодействии тонких оболочек с острыми штампами и ложементами встречаются при изучении работы железнодорожных цистерн, покоящихся на ложементах, при хранении резервуаров н т. д. Если реакция взаимодействия оболочки и ложемента известна, то напряженно-деформированное состояние оболочки найти уже нетрудно. Поэтому основная трудность состоит в решении контактной задачи — определении реакций. Оболочки могут контактировать с ложементами либо непосредственно (неподкреплеииые оболочки), либо через шпангоуты (подкрепленные оболочки). Остановимся сначала иа неподкрепленных рбо- [c.320]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...