Расчет тонкостенных конструкций оболочечного типа. Часть 2: Методические указания (Расчет тонкостенных оболочек вращения по моментной теории. Расчет сосуда с плоским днищем), страница 4


, Н×мм /мм.                  (18)


Нормальное кольцевое усилие

  Н/мм.                                                                (19)


Радиальное перемещение


,  мм.                 (20)


Координаты границы зоны краевого эффекта

,                                                         (21)


   мм.                                                            (22)


Расчет по формулам (18), (19), (20) выполняем для ряда значений аргумента . Значения безмоментных составляющих нормального кольцевого усилия  и радиального перемещения  заимствуем из безмоментного решения, выполненного в 1 части работы. Значения функций, , , принимаем по табл. 2 Приложения. Результаты расчета сводим в табл.2.

Таблица 2

Результаты расчета сферической оболочки

,

рад

,

Н×мм/мм

,

Н/мм

Н/мм

Н/мм

,

мм

,

мм

,

мм

0

1,05

194,0

-53,3

30,2

-23,1

-13,25

5,35

-7,9

0,4

1,01

77,6

-49,6

30,1

-19,5

-12,1

5,2

-6,9

0,8

0,97

8,8

-37,3

30,0

-7,3

-8,9

5,1

3,8

1,2

0,92

-24,0

-22,9

29,9

+7,0

-5,3

4,9

-0,4

1,6

0,88

-33,6

-12,6

29,8

17,2

-2,8

4,7

+1,9

2,0

0,84

-30,7

-4,9

29,7

24,8

-1,1

4,5

3,4

2,4

0,80

-22,8

-0,4

29,6

29,2

-0,1

4,3

4,2

2,8

0,76

-14,4

+1,7

29,5

31,2

+0,3

4,2

4,5

3,2

0,72

-7,5

2,3

29,4

31,7

0,4

4,0

4,4

Угловые перемещения крайних сечений оболочек:

  рад.

По результатам расчета строим графики распределения меридиональных изгибающих моментов нормальных кольцевых усилий и радиальных перемещений вдоль образующей сосуда в области сопряжения цилиндрической и сферической оболочек  (рис.8, 9, 10). На графиках видно, что изгиб оболочек локализован в узких зонах, примыкающих к крайним сечениям. За пределами этих зон напряженно-деформированное состояние оболочек практически не отличается от безмоментного состояния.

Рис.8. Меридиональный изгибающий момент в зоне сопряжения цилиндрической и сферической оболочек

Рис.9.  Нормальное кольцевое усилие в зоне сопряжения цилиндрической и  сферической оболочек

Рис.  10.  Радиальные  перемещения в зоне  сопряжения цилиндрической и сферической оболочек

2.2. Расчет узла сопряжения цилиндрической и конической оболочек

Как и в предыдущем случае, для решения задачи применяем метод сил. Расчетная схема представлена на рис.11.

Осевое усилие , приложенное к краю конической оболочки, разложено на две составляющие: меридиональное усилие  и радиальное усилие . Усилие  и давление  среды на коническую оболочку образуют самоуравновешенную систему, от воздействия которой в оболочке возникает безмоментное напряженное состояние. Изгиб оболочки вызывают краевая моментная нагрузка  и радиальное усилие .

Безмоментное напряженное состояние в цилиндрической оболочке возникает от воздействия осевого усилия  и давления .  Изгиб оболочки вызывают краевой момент  и усилие .

Осевое усилие  находим из условия равновесия конической оболочки:


,                                                                 (23)


где  определяется формулой (35) в 1 части работы. Принимая во внимание, что , получим: