Расчет тонкостенных конструкций оболочечного типа. Часть 2: Методические указания (Расчет тонкостенных оболочек вращения по моментной теории. Расчет сосуда с плоским днищем), страница 3


,

.                                                                      (10)


Условия  (10)  можно переписать в следующем виде:


,

.                                                                    (11)


где , , ,  - абсолютные радиальные и угловые перемещения крайних сечений рассматриваемых оболочек.

Воспользовавшись принципом независимости действия сил, из условий (II) получаем следующие соотношения:


,

 ,                                                (12)


где индексами  и  обозначены перемещения крайних сечений цилиндрической и сферической оболочек соответственно от краевых радиальных усилий и краевого момента, значком  помечены перемещения от безмоментных составляющих нагрузки, т.е. от  и  - для сферической оболочки;  от  и  - для цилиндрической оболочки.

Нетрудно убедиться, что рассматриваемые оболочки являются длинными, их параметры удовлетворяют условиям (2) и (7). Поэтому для их расчета мы можем  воспользоваться формулами, приведенными в приложении к настоящей разработке.

Подставляя в соотношения (12) выражения для перемещений крайних сечений оболочек из Приложения, получаем систему линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных  и :


 ,

 ,                                      (13)


где

  Н×мм,

 Н×мм,,

  1/мм,

  1/мм ,

Значения безмоментных составляющих перемещений заимствуем из результатов расчета сосуда по безмоментной теории в 1 части разработки:

,          ,

,      .

Подставляем численные значения коэффициентов в систему (13) и находим ее решение:

m = 194   Н×мм /мм,

P = –7,69   Н/мм.

Определяем теперь внутренние усилия и перемещения в элементах рассматриваемого узла по формулам Приложения.

2.1.1.  Расчет цилиндрической оболочки

Меридиональный изгибающий момент


,  Н×мм /мм.                (14)


Нормальное кольцевое усилие

  Н/мм.                                                    (15)


Радиальное перемещение


,  мм.                 (16)



Длина зоны краевого эффекта


  мм.

Вычисления по формулам (14), (15), (16) выполняем для ряда значений аргумента  в интервале  с шагом . Значения функций , , принимаем по табл.2 Приложения. Значения безмоментных составляющих нормального кольцевого усилия  и радиального перемещения  заимствуем из решения задачи по безмоментной теории в 1 части работы. Результата расчета сводим в табл.1.

Таблица 1

Результаты расчета цилиндрической оболочки

,

мм

,

Н×мм/мм

,

Н/мм

Н/мм

Н/мм

,

мм

,

мм

,

мм

0

0

194

-75,7

51,4

-24,3

-18,9

11,0

-7,9

0,4

22

59,9

-63,4

51,6

-11,8

-15,9

11,0

-4,9

0,8

44

-13,1

-44,3

51,7

+ 7,4

-11,1

11,0

-0,1

1,2

66

-43,1

-25,2

51,8

26,6

- 6,3

11,0

+4,7

1,6

88

-47,4

-12,5

51,9

39,4

-3,1

11,1

8,0

2,0,

110

-39,1

- 3,6

52,0

48,4

- 0,9

11,1

10,2

2,4

132

-27,0

+ 1,1

52,1

53,2

+ 0,3

11,1

11,4

2,8

154

-15,8

3,0

52,2

55,2

0,8

11,2

12,0

3,2

176

-7,3

3,2

52,3

55,5

0,8

11,2

12,0

2.1.2.  Расчет сферической оболочки

Меридиональный изгибающий момент