Лабораторная №1.
К – коэффициент устойчивости для гладкой цилиндрической оболочки (примерно равен 0.15 в случае для шарнирно закрепленных краев).
К1 – коэффициент устойчивости для плоской удлиненной оболочки (в случае шарнирного закрепления равен 3.6).
– критическое напряжение для
цилиндрической оболочки, равномерно сжатой вдоль продольной оси.
– критическое напряжение для плоской
удлиненной пластинки, сжатой вдоль продольной оси.
Из условия устойчивости находим наибольший шаг и наименьшее количество стрингеров.
Общая устойчивость – устойчивость всей конструкции.
Местная устойчивость – устойчивость части элемента конструкции.
ξ - коэффициент, характеризующий характер закрепления краев пластинки.
К2: 1. Полка (3 края закреплены и 1 свободный)
Стенка (все 4 края закреплены)
Необходимое количество шпангоутов определяется из условия устойчивости стрингера с полосой обшивки шириной t.
–
учитывает характер закрепления концов стержня.
– центральный момент инерции поперечного
сечения стержня относительно оси параллельно обшивке.
Величина момента инерции характеризует то,
насколько сечение сопротивляется повороту вокруг данной оси. Момент
относительно оси Х наименьший, а значит это опасно, и рассчитывают только его.
Из условия устойчивости можно найти – максимально допустимое расстояние между
шпангоутами в отсеке, при котором часть стержня, заключённая между этими
шпангоутами, не теряет устойчивость.
Коэффициент запаса – отношение предельных напряжений к расчётным. Предельные напряжения являются критическими в нашем случае.
С помощью этой модели могут быть определены оптимальные по массе основные параметры отсека.
Варьируемые параметры: толщина обшивки и расчётные напряжения.
Ограничения: обшивка не менее 1 мм, расчётные напряжения ограничены сверху минимальным сечением стрингера, который есть в стандарте.
В качестве показателей оптимальности можно использовать:
Лабораторная №2.
Днища в виде сферических сегментов.
- направлено вдоль продольной оси
(меридиональные напряжения).
- направлено вдоль поперечной оси
(кольцевые напряжения).
- направлено вдоль перпендикулярно обшивке.
Оболочка находится в плоском напряженном состоянии, т.е. есть 2 не нулевых перпендикулярных напряжения. Для расчета на прочность стоит перейти от плоского напряженного состояния к эквивалентному одноосному. Это можно сделать по третьей теории прочности.
1.
При расчёте на прочность мы находим и ведем расчет с помощью условия
устойчивости
. Рассматриваемый случай:
2.
При расчете на устойчивость находим из условия
.
K – коэффициент устойчивости, учитывающий несовершенство формы. Формула для идеальной оболочки, которая не имеет несовершенств формы, поэтому К не совпадает с действительностью. Реальная менее устойчива, чем идеальная (расчётная), поэтому К берут меньше, чем даёт теория. Несовершенство заключается в неровностях, овальностях поверхности цилиндрической оболочки.
– учитывает влияние внутреннего
избыточного давления на устойчивость цилиндрической оболочки при продольном
сжатии.
- коэффициент, учитывающий изгибающий
момент при продольном сжатии.
К устойчивости имеют отношение только меридиональные напряжения.
3.
Рассматриваемый случай: Как правило
, поэтому
и
.
4.
Если днище – сферический сегмент, тогда – меридиональные и кольцевые напряжения
равны. Из условия
толщина днища:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.