Устойчивость тонких стенок

Для увеличения прочности и жесткости на изгиб и кручение при минимальном весе пустотелых деталей следует выбирать по возможности минимальную толщину стенок. Устойчивость тонких стенок достигается за счет их подкрепления ребрами. [c.494]

УСТОЙЧИВОСТЬ тонких СТЕНОК [c.29]

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]

Подобных примеров можно привести очень много. Обобщая сказанное, следует отметить, что наиболее ярко явление потери устойчивости проявляется в легких тонкостенных конструкциях в сжатых стержнях, оболочках и тонких стенках. Поэтому при проектировании подобных конструкций одновременно с расчетом на прочность проводят и расчет на устойчивость как отдельных узлов, так и системы в целом. [c.507]

Так как тонкая стенка мягкой оболочки при появлении сжимающих усилий сразу. теряет устойчивость, невыполнение неравенства 0) означает ошибочность принятых при расчете предпосылок. Как показывает опыт, на оболочке в этом случае образуются складки. Обычно складки бывают столь мелкими и так часто расположенными, что поверхность оболочки в складчатых зонах можно считать гладкой. При этом следует учитывать, что в нормальном к складкам направлении имеются деформации сжатия, а растягивающие усилия действуют вдоль складок. Поэтому складчатые зоны называют также зонами одноосного напряженного состояния или одноосными зонами. [c.367]

Для обеспечения местной устойчивости в элементе (фиг. 46, (5, е) — должно быть <60 иногда возможно применять более тонкие стенки. На фиг. 46, а — должно быть <15, [c.872]

При проектировании корпусов теплообменных аппаратов, рассчитанных для работы при низком давлении, так же как и для ранее рассмотренных выхлопных патрубков турбин, встает задача обеспечения устойчивости относительно тонких стенок. В обоих случаях она решается оребрением их. Для относительно небольших корпусов с плоскими стенками для этой цели используют полосы или профильные элементы, например, уголки, привариваемые к стенкам и образующие решетку. Для крупногабаритных корпусов и, в первую очередь, корпусов конденсаторов применяют также швеллеры. [c.201]

Толщину вертикальных листов балки с учетом прочности и устойчивости и главным образом из технологических условий принимают обычно не менее 5 мм. При отношении высоты листа к его толщине Х/й = 80. .. 160 вертикальную стенку для повышения устойчивости укрепляют поперечными вертикальными ребрами жесткости. Очень тонкие стенки (Н/6 > 160) укрепляют вертикальными и горизонтальными ребрами жесткости. Наибольшее расстояние между поперечными ребрами жесткости не превышает двойной высоты стенки (и не более 3 м). [c.524]

В этом случае возможны два вида разрушения при потере устойчивости. Первый вид имеет место при условиях чисто упругого поведения материала в цилиндрических оболочках, в которых из-за того, что они имеют очень тонкую стенку или изготовлены и материала с высоким значением предела текучести, пластические деформации не возникают, до тех пор, пока не будут пройдены пиковые точки типа / . Второй вид возникает в цилиндрических оболочках с более толстыми стенками или изготовленных из материала с более низким значением предела текучести и обусловлен возникновением пластических деформаций еще до того, как будет достигнут упомянутый пик. [c.509]

При определении технологических и прочностных свойств, как правило, ограничиваются испытанием минимально необходимого числа образцов. Помимо этого испытываются образцы нагруженных элементов на устойчивость при сдвиге и сжатии. Так называемые тонкостенные конструкции можно рассчитывать по упрощенной схеме, в которой не учитываются все действующие на деформируемый элемент нагрузки, относительно которых тонкая стенка является гибкой. Исходя из такого допущения принимают, что панели работают только на сдвиг и растяжение (это допущение приводит к схеме уравновешенных дополнительных потоков касательных напряжений, действующих в стенке). [c.73]

Если скручиваемая труба имеет очень тонкие стенки, то необходимо принять во внимание возможность потери устойчивости стенок. Например, длинная труба кругового поперечного сечения, изготовленная из малоуглеродистой стали, потеряет устойчивость при обычных значениях допускаемых напряжений, если отношение радиуса к толщине r/ (рис. 3/11) будет составлять около 60 [3.51. [c.113]

Потеря устойчивости (или переход из первой формы устойчивости во вторую) наблюдается не только в сжатых стержнях, но также в тонких стенках балок, работающих на поперечный изгиб, в тонкостенных оболочках, кольцах- и др. [c.319]

ПОТОК сначала заполняет пространство между пуансоном и стенкой формы в месте напротив впуска, а заполнение остальной части формы происходит со значительными потерями тепла, причем уже не может быть достигнуто интенсивное перемешивание расплава. Изготовление длинных трубчатых отливок с тонкими стенками требует обеспечения высокой устойчивости пуансона он должен быть неподвижным в процессе заполнения формы, иначе появляющиеся смещения приводят к неравномерной толщине стенки. [c.333]

Если двутавровая балка имеет очень тонкую стенку, то раньше потери устойчивости всей балки может произойти выпучивание ее стенки (рис. 16.3, г). [c.477]

Затруднения подобного рода, но в меньшей степени, могут встретиться при конструировании балок из конструкционных низколегированных, термически обработанных и других марок сталей, обладающих высоким значением [а]р. Во всех этих случаях полезно применять конструкции с тонкими стенками, но при этом следует обеспечить их устойчивость ребрами жесткости. [c.351]

Сложность авиационных конструкций со статической неопределимостью их, разнородность применяемых материалов, вопросы устойчивости и деформации тонких стенок не дают возможности вполне доверяться расчетам [c.14]

Для повышения критического напряжения местной потери устойчивости гнутых профилей с очень тонкими стенками применяются криволинейные формы поперечных сечений с малыми радиусами закруглений и малыми размерами плоских участков у элементов сечения (см. рис. 3.1, в). [c.17]

Задавая по произволу Р, Ж и можно осуществить принципиально любое плоское напряженное состояние. Практически же, для того чтобы распределение напряжений по толщине было равномерным, нужно делать трубки достаточно тонкими (б / ), Но при наличии сжимающих напряжений тонкая стенка теряет устойчивость, поэтому фактически удается обследовать область, в которой два главных напряжения положительны, а если одно из них отрицательно, то оно невелико по модулю по сравнению со вторым. [c.171]

Однако, вставая на этот путь, мы имеем дело уже с тонкостенными стержнями, в которых нужно учитывать касательные напряжения изгиба и кручения, если плоскость приложенной нагрузки не является I плоскостью симметрии. Для вычисления нормальных напряжений в тонкостенном стержне применяется та же формула (106.1), но расчет на касательные напряжения убеждает в недопустимости уменьшения толщины стенки. Другая причина, препятствующая применению стержней со слишком тонкими стенками, — это возможность потери устойчивости — местной, связанной с образованием волн, то есть искривления тонкой стенки, или общей, то есть скручивания и изгиба в боковом направлении. [c.231]

При больших углах изгиба тонкие стенки трубки могут потерять устойчивость, поэтому в таких случаях патрубки можно гнуть нз толстостенной трубки, а затем рассверлить выходное сечение (рнс. 46, а). [c.56]

Вибрация вносит ряд новых положительных качеств в процесс подачи штучных заготовок позволяет производить выборку заготовок из бункера без захватных органов уменьшает силы трения между заготовками и, таким образом, способствует более свободному развороту и движению их в бункере предотвращает повреждение поверхности при выборке и является в ряде случаев единственно возможным способом автоматизации загрузки хрупких деталей и деталей с очень тонкими стенками исключает образование устойчивых сводов и заторов в бункерах способствует разрешению проблемы ориентирования заготовок простыми элементами (щелями, уступами, пазами или скосами на лотке) 134 [c.134]

ВОДЫ п уменьшения количества капель в потоке массо-обмен между пограничным слоем п ядром потока постепенно падает п на стенке начинают появляться неустойчивые паровые пятна (пленки). Далее возникает устойчивая паровая пленка, полностью покрывающая поверхность нагрева тонким (обычно десятки микрон) слоем. [c.186]

Газообразные продукты разложения в процессе их фильтрации через вышележащий нагретый слой подвергаются дальнейшему разложению до низкомолекулярных, устойчивых компонент типа СО или Н2, причем возможно осаждение на стенках пор тонкого налета пиролитического углерода. При высоких температурах (выше 1700 К) молекулы стекла и углерода (как пиролитического, так и кокса) могут вступать в химическое взаимодействие друг с другом непосредственно в твердой фазе, продуктом этой реакции являются как газообразные, так и новые твердые компоненты. [c.239]

Очевидно, мало набухающие иониты макропористой структуры в осветленных растворах должны быть более устойчивыми по сравнению с их гелевыми аналогами. Однако в пульповых процессах тонкие стенки пор макропористых ионитов должны быстро разрушаться. [c.19]

Следующей важной задачей, изученной Д. И. Журавским, была задача упругой устойчивости тонких вертикальных стенок трубчатых мостов. Эксперименты Итона Ходкинсона и Уиллима Фейр-бейрна с моделями трубчатых мостов показали, что при размерах, которые выбирались для мостов Конуэй и Британия , вопросы упругой устойчивости имеют значение. Чтобы обеспечить необходимую устойчивость, в эти мосты были введены вертикальные ребра. Количество материала, используемого для этих ребер жесткости, было таким же, как и количество материала для стенок. Д. И. Журавский начинает свое исследование с рассмотрения решетчатых ферм и правильно заключает, что выпучивание стенок вызывается максимальным сжимающим напряжением, действующим в стенках под углом 45° к горизонтали, и рекомендует располагать ребра жесткости в направлении максимальных сжимающих напряжений. Для того чтобы доказать справедливость своей точки зрения, он сделал несколько очень интересных экспериментов с моделями, которые выполнялись из толстой бумаги, подкрепленной картонными ребрами жесткости. При выборе этих материалов он приводит интересное обсуждение английских экспериментов. Д. И. Журавский считает неправильным судить о прочности конструкции на основании величины предельной нагрузки, поскольку при нагрузке, достигающей этого предельного значения, напряженные состояния в Элементах конструкции могут отличаться от тех, которые имеют место в нормальных рабочих условиях. Он рекомендует производить испытания моделей при обстоятельствах, соответствующих условиям эксплуатации сооружений, и предлагает использовать для моделей материал с небольшим модулем упругости, с тем, чтобы деформации до предела упругости были бы достаточно большими и потому легко доступными для измерения. Используя свои бумажные модели, Д. И. Журавский имел возможность измерять деформации стенки и доказал, что наибольшее сжатие возникает под углом 45° к вертикали. Он имел возможность изучать также направление волн, которые образовались в процессе выпучивания стенок. Сравнивая эффективность усилений, он нашел, что модель с наклонными ребрами жесткости могла бы нести на 70% нагрузки больше, чем модуль с вертикальными ребрами. В то же время площадь поперечного сечения наклонных ребер оказывается в два раза меньше, чем у вертикальных ребер. [c.650]

В основном, добавления и некоторые более серьезные исправления текста выносились в форме примечаний. Так, например, в задаче о кручении круглого кольца с тонкий стенкой постоянной толщины (стр. 94), в задачах об устойчивости круглой пластинки, об устойчивости плоской формы изгиба двутавровых балок и др., изменения вынесены из текста. Лишь в двух случаях в 72 о кручении многосвязных тонкостенных контуров и в 74 о точном решении задачи о кручении секториального сечения, изменения сделаны в самом тексте с соответственными оговорками. При этом в последней задаче (в 74), в целях придания большей строгости изложению работы академика А. Н. Динника, сделанному авторами книги, нам пришлось переработать большую часть этого параграфа, дополнив его также некоторыми но ыми результатами, полученными В. С. Лысковым. Мы стремились также по возможности держаться блйже к оригинальному тексту и ближе передать самый характер его. [c.6]

Из-за несовпадения эпюр ос и Ои, невоаможности выполнения достаточно тонких стенок сечения ввиду потери местной устойчивости и т. д. величины (Ai )max обычно не удается достичь, но эта величина служит ка бы эталоном при сопоставлении и оценке эффективности использования материала. [c.344]

Стекло Пирекс вырабатывается на заводе Победа труда (Татарской АССР). Высокое содержание кремнезема и малое количество щелочей обеспечивают этому типу стекла низкий коэффициент термического расширения и соответственно высокую термическую устойчивость. Стекло это часто называют термостойким и действительно при испытании образцов оно выдерживает перепад температур около 300° С. Изделия из этого стекла с толстым дном и тонкими стенками менее термостойки. При обработке стекла Пирекс на стеклодувной горелке происходит кристаллизация. При температуре 650° С на поверхности появляется кристаллическая пленка толщиной - 0,5 мм, затем при 1020—1130° С толщина пленки снижается, а при 1280° С стекло вновь становится прозрачным. [c.10]

Жесткость элементов сварных конструкций может уменьшаться вследствие местной потери устойчивости тонкостенных участков, в которых действуют напряжения сжатия. Например, при сжатии Н-образного профиля, показанного на рис. 29, а, более тонкая стенка, имеющая остаточные напряжения сжатия сТсж. может потерять устойчивость, если + Ор б > 0,,р, где а р критические напряжения потери устойчивости в пластине, заделанной по двум длинным сторонам. Сопротивление стенки сжатию, а следовательно, [c.64]

Если стержень имеет весьма тонкие стенки" и Малую длину /, Яе может получиться мёньшим, чем Я1 и. Я . В таком случае наименьший корень уравнения (247) приближается к значению Я3. Подставляя эт0 значение в уравнения (245), нзз бдим, что Л1 и А . малы по сраейе-нию с перемещениями от вращения, что указывает на то чтог форма потери устойчивости приближается к чисто крутильной, рассмотренной в п. 51. В случае толстой стенки и большой длины I обычно Я3 больше, чем Я1 и Яа, и наименьший корень уравнения (247) приближается к значению Ру. Влияние кручения на критическую нагрузку мало в этом случае, и обычная формула для расчета колонн дает удовлетворительные результаты. [c.235]

Фактор обеспечения технологической выполняемости учитывает ограниченные возможности конкретных технологических процессов по изготовлению деталей сложной конфигурации. Наиболее типичным примером этого фактора, характерным для большинства технологических процессов, является невозможность выполнения замкнутых внутренних пустот в деталях. Для элементов, работающих на устойчивость, такие пустоты могут быть эффективным средством для повышения несущей способности конструкции. Так, весьма выгодны по массе тонкие стенки [c.262]

Наиболее эффективным и надежным способом интенсификации теплообмена при кипении является применение пористых металлических покрытий. При этом пористая структура образуется либо в результате покрытия поверхности трубы тонкими металлическими сетками, либо нанесением на нее металлического порошка определенной зернистости. При этом образуется пористый слой с разветвленной системой сообщающихся между собой капиллярных каналов, через которые происходят эвакуация пара и подпитка пористой структуры жидкостью, подтекающей сюда под действием сил поверхностного натяжения. Кипение происходит как внутри пористого покрытия, так и на его поверхности. Высокая ннтен-сивность теплообмена свидетельствует о том, что пористая структура создает весьма благоприятные условия для зарождения и роста паровых пузырей. Например, авторы работы [137] указывают, что при кипении н-бутана (р= 1,27-10 Па) на гладкой трубе образование паровых пузырей по всей ее поверхности наблюдалось только при = 35 кВт/м2, а дд трубе с пористым покрытием вся поверхность трубы была занята паровыми пузырями уже при 7=1,5 кВт/м . Эти и многие другие опыты показали, что устойчивое развитое кипение на поверхностях с пористыми покрытиями устанавливается при весьма незначительных температурных напорах (перегревах жидкости). Основной причиной этого является то, что в данном случае поверхности раздела фаз возникают внутри пористого слоя [54, 130, 146]. При выбросе паровой фазы из пористой структуры в последней всегда остаются паровые включения, в которые испаряется тонкая пленка жидкости, обволакивающая стенки капиллярных каналов [54, 130]. В соответствии с моделью автора [14G] испарение микропленки происходит по всей поверхности капиллярного канала, высота которого равна толщине пористого покрытия. Таким образом, элементы пористой структуры сами являются центрами зарождения паровой фазы. Так как диаметр капиллярных каналов (10- —10 м) больше критического диаметра обычного центра парообразования, то испарение пленки в паровые включения или с поверхности капилляра требует значительно меньшего перегрева жидкости. Не менее важное значение имеет и то, что в пористой структуре перегрев поступающей в капилляры жидкости происходит в условиях весьма высокой интенсивности теплообмена. Действительно, при таких малых диаметрах капилляров движение жидкости в них всегда ламинарное. В этом случае значение коэффициента теплоотдачи определяется из условия (ас ) Д = 3,65. При диаметре капилляров 10- —10 м значение а получается равным 5-103—5-Ю Вт/(м2-К). В условиях сильно развитой поверхности пористого слоя только за счет подогрева жидкости можно отводить от стенки весьма большие тепловые потоки. Снижение необходимого перегрева, а также интенсивный подогрев жидкости существенно уменьшают время молчания центров парообразования, что также способствует интенсификации теплообмена на трубах с пористыми структурами. [c.219]

Современный самолет имеет конструкцию полумонококового типа, состоящую из тонкостенных листов или обечаек, подкрепленных балками (фермами) и стрингерами для предотвращения потери устойчивости. Внешняя обшивка или стенка образует аэродинамический контур агрегата — фюзеляжа, крыла, стабилизатора. Элементы жесткости крепятся к внутренней поверхности обшивки и воспринимают сосредоточенные нагрузки. Эта конструкция в течение многих лет служила основным объектом аэронавти-ческих исследований и существенно отличает аппараты от обычных строительных конструкций. История создания и сопутствующие вопросы анализа и расчета тонких оболочек описаны Гоффом [5], который отмечает, что фундаментальное выражение фон Кармана для определения разрушения пластины при продольном изгибе или потере устойчивости имеет вид [c.40]

В результате операций получается тонкое полигонизованное строение, устойчивость которого может быть повышена скоплением атомов примесей у дислокационньгх стенок. В ряде случаев целесообразно применение способа многократной механико-термической обработки, при которой сплав деформируется несколько раз на малую степень удлинения или обжатия с промежуточными выдержками при температуре деформирования в разгруженном состоянии. Это позволяет повысить однородность получаемой структуры. [c.249]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...