Строительная механика
Основы строительной механики
Основные положения теории оболочек
Большинство элементов инженерных конструкций в расчетной схеме, подлежащих расчету на прочность, как это уже было отмечено, связаны с расчетом бруса, пластинок или оболочек.
Предыдущие разделы были достаточно подробно посвящены во- 1 просам расчета стержней и стержневых систем. Настоящий раздел книги посвящен различным вопросам расчета пластинок и обо- i лочек.
Под оболочкой понимается тело, одно из измерений которого (толщина) значительно меньше двух других. Геометрическое место * точек, равноотстоящих от обеих поверхностей оболочки, носит название срединной поверхности.
Если срединная поверхность оболочки является плоскостью, то такую оболочку называют пластиной.
Геометрическая форма объектов, которые могут быть причислены к оболочкам или пластинам, чрезвычайно разнообразна-, в машиностроении — это корпуса всевозможных машин; в гражданском и промышленном строительстве — покрытия и перекрытия, навесы, карнизы; в кораблестроении — корпуса судов, сухих и плавучих доков; в авиастроении — фюзеляжи и крылья самолетов; в подвижном составе железнодорожного транспорта, кузова вагонов, цистерны, несущие конструкции локомотивов; в атомной энергетике — защитная конструкция атомных станций, корпуса реакторов и т.д.
Если срединная поверхность оболочки образует поверхность вращения в форме цилиндра, то оболочку называют цилиндрической.
К схеме осесимметричной цилиндрической оболочки сводится очень много инженерных конструкций, в том числе котлов, баков, нефтепроводов, газопроводов, деталей машин и др.
Задача о расчете тонкостенных оболочек вращения наиболее просто решается в том случае, когда возможно принять, что напряжения, возникающие в оболочке, постоянны по толщине и, следовательно, изгиб оболочки отсутствует.Теория оболочек, построенная в этом предположении, называется безмоментной теорией оболочек.
Если оболочка имеет резкий переход и жесткие защемления и, кроме того, нагружена сосредоточенной силой и моментами, то в местах крепежа оболочки, резких изменений формы, и в местах действия сосредоточенных сил и моментов возникают интенсивные напряжения, обусловленные изгибным эффектом. Учет изгиб-ных эффектов можно получить в рамках моментной теории оболочек.
Следует отметить, что чем меньше отношение толщины И оболочки к ее радиусу R, тем точнее выполняется предположение о постоянстве напряжений по толщине и тем более точнее выполняются расчеты по безмоментной теории.
Похожие статьи