Разделы сайта

Читаемое

Обновления Mar-2024

Промышленность Ижоры -->  Оболочки оптимальной конструкции 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77

Произиедом в интегралах замену переменных

тогда получим

- sin р = SHJ а,

, Г , , pR

(47)

Легко видеть, что оба этих уравнения выполняются, если принять rfv 2pR dp л Л

Следовательно, при оптимальной конструкции сферической оболочки, нагруженной давлением, на экваторе слон равномерно распределены по углам.

Подсчитаем расход нитей на изготовление такой оболочки. Слои

с углами отЭдоР+ (Р (d/i слоев) содержат 4 2лУ? cos Рнли 2nRcosf>dv

нитей, Каждая нить имеет длину половины большого круга. Отсюда полная длина нитей, составляющих углы от р до Р 4- dp, будет

dL2nR- cospdv. Длина ни гей всей оболочки может быть получена интегрированием


1 = 2лЛ jcosP-Wp

4л;? р pv

где F-объем оболочки, При практическом изготовлении сферических оболочек методом

намотки обычно заменяют непрерывное распределение углов намотки

дискретным, наматывая несколько шаровых поясов с различными

углами р - это так называемая зонная намотка.

Рассмотрим коническую оболочку, нагруженную внутренним дав-пе-

иием (рис. 15).

За базовую примем окружность основания радиуса R.

Пнтенсннностн усилии и произвольной точке оболочки (на радиусе г) определяются безмоментнон теорией

Рассуждая точно так же, как и в предыдущем случае, придем к урав-неиинм

(48)

которые отличаются от ураш!ений (47) только правылш частями. Так

как правые части уравнений (48) пропорциональны переменной г,

также должно быть пропорционально г (после замены р на а). Учитывая соотношение (46), принимаем

(49)

где К - коэффициент пропорциональности.

Подставляя выражение (49) в уравнения (48), обнаруживаем, чго

последние удовлетворяются тол-;дественно при К = ---

равенства следует, что для конической оболочки, в отличие от сферической количество слоев, навиваемых в каждом направлении, не одинаково, а изменяется пропорционально синусу угла, составляемого слоем с меридианом (на базовой окружности).

ЛИТЕРА ТУРА

армирован ностроеннс , 1966

Б о о I и HhiMH непра НИЛ ькос

г и н В. В. Плоскаи з[1Д;1

1 проч! 1- 1 I. М., Маш а теории упруп 1 прочиисгь . И

1>ор1111 арлифованной Слоистой среды со <. ;.чаника полимеров , I90C, Лс 1.

Об уравнениях связи между пшрим

и деформациями в стеклопластиках Прикладная ме Л> 2.

5, Г о л ьде н б л а т И. И,. Копи пластиков при сложном напряженном coci 1965, 2.

6, К о р о л и и. И. Слоистые анизотропные пластини армиронэнных пластмасс. гМвшиностроенне , 1065,

7, Кузнецов Э. Н. Некоторые вопросы статики се ная механика и расчет сооружений, I9fifi, № 2

3. Лапин А А. Плоска!! деформации ре:1инс1;1ордовоЧ четы на прочность в ашпносгроении*. МВТУ 4Ь, М., Машгиз, 1955.

;Огронтель-. Сб. .Рас-



Пластинки и оболочки из стеклопластиков

10 Г! р о i- а с о в В Д., К с лппласпгкин при плоском иапря 1УС-Л, № 5.

11. Р а б И и о н ч Л. Л., Е

п В h. Исследо11;ние прочнисги с]е u состиянии. *Ме.\;1кика полнмерО!

о и с к н й И .Л.. ОС упругих постои >иентиропанных стеклопластиков, Инженерный журнал . Т. 4, 1964. № . Г и к л и н Р.. П и п к и н А Проектирование сосудои высокого 1ИЯ минимального веса, усиленных иерпстижсммыми нитями, Ириклад-;хаилка. Пер. с англ. Труды Америка1]ско1 о oOuieirBa инжснерои-мсх:

Сер. Е, № 1, . 1 а р н о п о л ь с к н й Ю. М.. С

иеиосгь стеклопласт! .......

М а г к е t о S I. П. Optimum toroidal pressiire vessel filsmenl wound alorui geodesis lines, AIAA Jounia!, 1963, V. 1, N 8.

\b. Read W. S, Equilibrium shapes for pressurised fiberglas domes. J of Engenecring for Industry, 1963, v. 1, N 8.

ТРЕХСЛОЙНЫЕ ПЛАСТИНКИ И ОБОЛОЧКИ

ОБОЗНАЧЕНИЯ

F-i.

R -а. Ь -

Ее. %с -

ТОЛЩИНЫ первого и второго внеп]них слоев и см: толщина листа ребристого ([офрирова![ного -ли складчатого) и сотвосо заполнителя или ребер заполнителя нз армированного пенопласта в см; толщина пластинок - элементов сотового заполнителя, образованных склейкой или спайкой двух листов, в см;

толщина заполнителя трехслойной нанети или оболочки в см;

расстояние между срединкыли! повер.\постялп( внещннх слоев в см;

радиус срединной поверхности трехс.ки;пои цилиндрической оболочки в см; размеры панели в см;

моду.1Ь упругости, модуль сдвига в ди.нсм и коэфф)тиент Пуассона изотропного материала листов первого [i - I) и второго {( 2) В1!ешних слоев и лнст. з.чнолнитсля {г = 3) - гофриро-ванното, складчатого или сотового, а также ар-лнфукпцих ребер {[ --З) заполнителя из армированного пенопласта;

модуль упругости, модуль сдвига {дансм) и коэффициент Пуассона с11ЛОнн10го изотропного .уа]10лнителя;

- модули yiipyrocTH, модули сдвига ортотропного запо.пиителя, приведенные модули кон<:груктивно анизотропного запол(П1теля: складчатого, сотового, гофрированного заполнителя или армированного пено!т.1аста [дан/см\;

сткость при растяжении на единицу ширины

jiitera первого (( - 1) и второго (У - 2) ннсп1него слоя, листа складчато! о. гофриронашгаго, cotobi.t; змно.пппеля или ребер заполнителя из а;\и1ронан!.ого иепипласта (i - 3) а дан/см;



и - - - жесткость при изгибе )ia едИ1И[цу uinpnui-i листа

I2(l-v;)

первого (i = 1) и второго (г - 2) внсЕинего слои, листа складчатого, гсфрированпого, сотового заполнителя или ребер армированною пенопласта (У - 3) в дан-см; Л,. Л;, Т - усилия сжатия и сдвига иа единицу ширины панели в дан/см: индексы а: и (/означают наггран-леиие действия нагрузки: Л :?. - критические значения соответствующих нагру-

зок в предположении ндеаноированной упругой работы конструкции в дан/см; Nj;, NyK, Tf,-действительные критические значения соответствующих нагрузок в дан/см; xi yi- Ti - нагрузки на единицу итрины внешних слоен (j - ]. 2) и элементов складчатого или гофри-рован)юго (( = 3} и сотового заполнителя (i --- 3. 4) в дан/см: <V.ue, Nyie. Tie ~ Критические значе1тя соответствующих нагрузок в преДЕЮложешш упругой работы конструкции (/ = I, 2, 3, 4) в дан/см; NxiK, VyiK - действительные критические значения соответствующих нагрузок (( = 1, 2, 3, 4) в дан/см; cffti. - пределы прочности и пропорциональности [фи растяжении материала внешних слоен (i], 2) и э.1ементов складчатого или i офрировэнного; (( 3) и сотового (t - 3) заполнтеля о дан!см \ Т, - температуры пагрева первого и второго внешних слоев в С;

ctp - коэффициент линейного температурного расширения сплошного изотропного заполнителя;

rxi - коэффициент линейного температурного расширения первого и второго внен]него слоя (( - ]. 2), листа гофрированного или складчатого заполнителя (/ 3) и ребер армнровки в случае заполнителя из армированного пенопласта (i 3);

Wf, - стрела начального (технологического) искривления панели в см.

РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ И УПРУГИЕ ПАРАМЕТРЫ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Конструктивные формы. Особенности работы и расчет

Трехслойная пластина или оболочка состоит из двух топких внешних слоев из высокопрочного материала, связан1[ых между собой слоем относительно маложесткого и легкого заполнителя. Назначение заполнителя - обеспечить совместную работу и устойчивость кнеитих слоев. Внешние слои могут быть одинаковыми или различными по толщине и материалу (использование различных слоев может быгь целесообразным при работе панели на продольно-поиеронтый изгиб, при различном нагреве внешт[Н.х слоев и т. п.).

В качестве заполнителя применяют ребристые конструкции - сотовые (рис. 1, а), тина гофра (рис. \. 6) и складчатые (рис. 1, б), или нсармированиые (рис. 2) пенопласты и другие легкие материалы.

При надлежащем выборе материалов можно получить панели с определенными радиоюхническнми, теплоизо,1яциониыми, вибрационпимн и другими х,1р;!ктеристи-ками.

Расположение внешних слоев на достаточно больиюм расстоянии одного от другого при соответствующем выборе параметров трехслойной панели и оболочки во многих случаях позволяет создавать конструкции весом, .ме[[ьшим. чем вес эквивалентных по жесткости панелей со стрингерным подкреплением.

Особенносги работы и связанные с ними особенности расчета трехслойных панелей (по сравиеник со сплошными однослойными панелями) определяются тем, что н маложесгком легком заполнителе могут возникать деформации, замет]10 влияющие на ])аботу конструкции.


Рис.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77

© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка