Экспериментальное исследование напряжений в оболочках с отверстиями

Приводимые результаты экспериментального исследования напряжений в круговой цилиндрической оболочке с круговым отверстием при растяжении и кручении дают качественное подтверждение расчетам. В таблице 6.9 дается сравнение соответствующих экспериментальных и теоретических результатов для случаев осевого растяжения и кручения оболочки. [c.326]

Экспериментальное исследование напряжений в оболочках с отверстиями [c.333]

Очевидно, что расчет напряжений в зонах отверстий указанных выше типов методами плоской теории упругости и теории пластин и оболочек принципиально невозможен. Вследствие большой сложности расчетного анализа напряженного состояния около отверстий переменного диаметра и косых отверстий методами трехмерной теории упругости для оценки напряжений около таких отверстий проводят экспериментальные исследования поляризационно-оптическим методом или методом тензометрии [5, 6, 8]. Полученные в этих работах данные о концентрации и распределении напряжений около отверстий переменного диаметра и косых отверстий в корпусах и сосудах представляют большой интерес, но, к сожалению, они относятся лишь к некоторым частным случаям соотношений размеров отверстий и видов нагрузок и не позволяют получить систематические данные для определения напряжений. [c.111]

На основании многочисленных теоретических и экспериментальных исследований показано, что для большинства инженер ных задач допустимо считать срединную поверхность оболочки пологой. Это относится, например, к задачам о концентрации напряжений около отверстий в оболочках, где зоны возмущения напряжений, создаваемые отверстиями, имеют локальный характер и в окрестности каждой такой зоны оболочку с большой точностью можно считать пологой [37]. [c.97]

В гл. 6 освещены вопросы устойчивости оболочечных систем при неоднородных напряженных состояниях, вызванных действием ло-1 альных нагрузок. Рассмотрена устойчивость сферического сегмента, подкрепленного опорным кольцом, к которому приложены произвольные локальные нагрузки в его плоскости. При проведении исследований применялся модифицированный метод локальных вариаций. Решение основано на минимизации функционала энергии, составленного с учетом вида нагружения и конструктивных особенностей системы. В качестве примера рассмотрены задачи устойчивости сферы при нагружении двумя радиальными силами и упругим ложементом. Приведены результаты экспериментального исследования устойчивости и прочности сферических сегментов — сплошных и с отверстиями — и прочности колец при локальных нагрузках. Исследования проведены на специальной установке для исследования несущей способности оболочек при локальном нагружении. Получены кинограммы процесса потери устойчивости системы. Рассмотрена задача динамической устойчивости цилиндрической оболочки при импульсном нагружении подкрепляющего кольца. Материал оболочки и кольца принят упругим или нелинейно-упругим. Рассмотрено взаимодействие симметричных и изгибных колебаний системы с построением областей динамической устойчивости. [c.5]

Экспериментальным и теоретическим исследованиям напряженно-деформированного состояния и устойчивости цилиндрических оболочек с большими прямоугольными отверстиями посвящена работа [86]. Теоретическое исследование выполнено на основе МКЭ. Оптимальному проектированию оболочек расположением вырезов посвящена работа Л. В. Петухова [87], [c.303]

В данной статье приведены результаты расчетного и экспериментального (с применением замораживания ) исследования силовых и температурных напряжений в патрубке, применимого для других аналогичных узлов. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показало применимость для этих типов узлов матричного метода и программы расчета на ЭЦВМ, которые были разработаны для сложных составных конструкций из оболочек, пластин и кольцевых деталей (см. работу [7] и статью того же автора в этом сборнике). Проведена коррекция расчетных результатов в зоне отверстия обечайки корпуса (при внутреннем давлении) по формулам (1), (2), а также в зоне сварного шва (при температурном нагружении) с использованием расчетных данных для стыка полу-бесконечных цилиндров с различными коэффициентами теплового расширения [8]. [c.127]

В нашу задачу не входит подробный обзор всех работ по обсуждаемому кругу вопросов. Мы акцентируем внимание читателя на имеющихся здесь постановках и методах решения, одновременно указывая на примыкающие к той или иной постановке исследования. В настоящее время нет также необходимости останавливаться на выводах количественного и качественного характера, вытекающих из различных исследований по концентрации напряжений в области малого отверстия, так как сейчас мы располагаем значительным количеством экспериментальных и теоретических результатов, относящихся к оболочкам с большими отверстиями. Из приведенных ниже таблиц и графиков можно сделать необходимые выводы, а из сравнения теоретических и экспериментальных результатов различных авторов можно судить о степени достоверности как теории, так и эксперимента. [c.307]

Уравнения (IX.3) или (IX.6) будем использовать при определении напряжений в пологих оболочках, ослабленных криволинейными трещинами. Многочисленные экспериментальные исследования напряженного состояния возле отверстий в оболочках различной формы показывают, что возмущения в напряженном состоянии около отверстий имеют локальный характер. Величина зоны возмущения зависит как от геометрии оболочки, величины и формы отверстия, так и от нагрузки. Внутри зоны возмущения компоненты усилий и моментов, которые характеризуют дополнительное напряженное состояние в оболочке, вызванное наличием отверстия, представляют собой быстрозатухающие функции координат. Для описания этих функций Г. Н. Савин [186] предложил применять уравнения состояний с большим показателем изменяемости (см. [33], с. 146), совпадающие с уравнениями теории пологих оболочек (IX.3). Поэтому полученные на основе уравнений (IX.3) решения [c.272]

Вопросу о концентрации напряжений около отверстий от силовых нагрузок посвящено большое количество отечественных и зарубежных работ. В этих работах приведены данные, позволяющие получить величины и распределение напряжений в зонах отверстий как круговых, так и имеющих другие формы, в пластинах и оболочках при действии нагрузок основных типов. Рассмотрено также взаимное влияние нескольких отверстий, их ряды и двоякопериодические системы. Подробные обзоры результатов различных теоретических и экспериментальных исследований в этой области имеются в монографиях Г. Н. Савина [1] и Э. И. Григолюка и А. А. Фильштинского [2. Задача об объемном напряженном состоянии около прямого кругового цилиндрического отверстия рассматривается в работах [3] и [4], где с помощью приближенного энергетического метода [c.110]

Пальчевский A. ., Ковальчук H. B., Носенко. B. И,, Каганов M. E. Экспериментальное и теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния и устойчивости цилиндрических оболочек с большими прямоугольными отверстиями. — Прикл. механ., 1982, т. 18, Wo 1, с. 109—113. [c.309]

Как мы видели, теоретические методы исследования такого сложного объекта, как оболочка с отверстием, еще далеки от совершенства. В упругой области эксперимент призван аппро-бировать существующие в настоящее время теоретические подходы, очертить допустимые нагрузки и геометрические параметры, при которых последние дают удовлетворительные результаты. В упруго-пластической области эксперимент служит, по-видимому, единственным надежным орудием исследования. Исключительно важное значение имеют методы замера и расшифровки напряжений, имеющих место в реальной конструкции. Однако необходимо отметить относительную бедность экспериментальных исследований. Ниже мы обсудим некоторые из этих работ. [c.333]

В следующей своей работе [82] Тода приводит данные о теоретическом исследовании устойчивости цилиндрических оболочек при осевом сжатии. Критическое напряжение и -форма потери устойчивости определялась на основе линейных соотношений Доннелла в перемещени ях. Результаты хорошо согласовались с ранее опубликованными данными численного конечно-элементного анализа и экспериментами для цилиндрических оболочек с круговыми, эллиптическими, квадратными и прямоугольными вырезами. В работе [83] Тода приводит дополнительные данные об экспериментах над оболочками с двумя круговыми вырезами, расположенными в средней части на концах одного диаметра. Опытные образцы изготавливались из майлара, латуни и алюминия. В работе иследов о влияние на критическую нагрузку параметра где а — радиус выреза, R — радиус цилиндрической оболочки, t — толщина стенки. Теоретическое подтверждение выводов, основанных на эксперименте и числовом расчете, дается для одного случая. Критическая нагрузка для тонкой цилиндрической оболочки с большими значениями R/i для рассмотренного диапазона размеров отверстия (a/i 1) определяется параметром а. Для а < 1 влияние выреза мало, однако из-за обычных начальных несовершенств разброс критической нагрузки большой в диапазонеКа< 2 влияние выреза возрастает, критическая нагрузка резко уменьшается. При а >2 с увеличением выреза критическая нагрузка медленно снижается, разброс экспериментальных [c.302]

В области около наружного сварного шва (между накладкой и основной оболочкой) наблюдается наибольшее расг ож-дение экспериментальных и теоретических результатов. Во всех случаях, кроме отверстия 24/1, знак меридионального изгибающего момента в неподкрепленной части, корпуса вбли 3H i накладки был противоположцьщ предсказанному теоре тически. Меридиональные напряжения на наружной поверх ноетй корпуса в этой области были всегда выше теоретиче ских И иногда самыми большими среди всех напряжений, за меренных на поверхности сосуда (см. рис. 5 для отверстия 8/1). Причиной указанных расхождений можно считать на личие сварного шва, повышающего локальную жесткость кон струкции, не учитываемую в теоретическом исследовании-Отметим, например, что у отверстий 16/1, 8/1, 24/0.5, 16/0, и 8/0.5 меридиональное напряжение на внутренней, поверх [c.91]

B. Койтера. В недавно вышедшей в свет книге Ю. Леккеркер-кера [5.74] подробно изучены задачи о распределении напряжений в цилиндрической оболочке, ослабленной немалым круговым отверстием ). Весьма заманчивой является возможность упрощения основных уравнений, определяющих дополнительное напряженное состояние, порожденное отверстием. Для этого необходимо произвести классификацию отверстий и в зависимости от величины последних указать упрощенное уравнение, описывающее дополнительное напряженное состояние. Результаты исследований в этом направлении содержатся в докладе А. Л. Гольденвейзера (см. [5.35]) там же рассматривается метод расчленения напряженного состояния применительно к оболочкам с отверстиями. Следует также указать на другие направления исследований, которые основаны на вариационных и численных методах и, наконец, на экспериментальные методы, в некоторых случаях весьма эффективные. [c.307]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...