Устойчивость кусочно-однородных цилиндрических оболочек

• Автор: Хейло, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Анализ исследований устойчивости

перфорированных цилиндрических оболочек

1.1. Теоретические методы исследования устойчивости цилиндрических оболочек с отверстиями либо другими формами ослабления

1.2. Экспериментальные методы изучения поведения кусочно

однородных цилиндрических оболочек

Глава 2. Вывод исходных соотношений статики оболочечных конструкций

2.1. Общие положения

2.2. Модели механики деформируемых сред с особенностями разрывною типа

2.3. Вариационные уравнения равновесия
2.4. Дифференциальные уравнения равновесия
Глава 3. Устойчивость многосвязных осесимметрично нагруженных цилиндрических оболочек
3.1. Оболочки, ослабленные серией круговых и гголукруговых отверстий
3.2. Оболочки, ослабленные отверстиями в форме эллипса
3.3. Оболочки с отверстиями произвольной формы либо места расположения
3.4. Влияние начальных неправильностей при нагружении внешнем давлением перфорированных
цилиндрических оболочек
Глава 4. Исследования влияния вырезов на устойчивость цилиндрических оболочек
4.1. Исходные предпосылки для экспериментального изучения устойчивости оболочек с вырезами
4.2. Анализ результатов опытного исследования
4.3. Расчет критических нагрузок и сопоставление их с результатами других авторов
Выводы
Литература
Приложение N1

ВВЕДЕНИЕ
Цилиндрические панели и оболочки вращения широко используются в различных отраслях промышленности. С одной стороны, часто из конструктивных или технологических соображений в них вырезаются одно или несколько отверстий произвольной формы. Это приводит к снижению несущей способности конструкции в целом, к значительному перестроению картины напряженно—деформированного состояния при нагружении в сравнении со сплошным аналогом и к изменению динамических характеристик системы. С другой стороны, следует помнить, что несущие элементы конструкций при эксплуатации могут подвергаться воздействию той или иной "местной" нагрузки. Например, корпус и крыло самолета нагружаются аэродинамическим давлением и, кроме того, воспринимают "основные" усилия от изгиба вместе с другими элементами. В судостроении существует проблема обеспечения надежной работы подкрепленных ребрами стенок рамных связей в районе вырезов. Известные результаты исследований не охватывают наиболее важные для практики расчетные случаи. Наконец, конструктивные элементы ракетных систем и космических объектов могут быть подвергнуты ударам метеоритов. В результате в стенках оболочек могут появляться трещины различной направленности.
Вопрос об устойчивости оболочек с вырезами возникает перед конструкторами сухих отсеков жидкостных ракетных двигателей. Сухими отсеками называют обычно все небаковые отсеки ракеты. Сюда относятся, прежде всего, двигательные отсеки ракет с ЖРД.
Конструкция и форма сухих отсеков зависят от назначения и общей компоновки ракеты. Наибольшее распространение получили цилиндрические и конические отсеки, выполненные в виде оболочек

7 находится по графику, приведенному на рис.1,6
построенному на основании экспериментов. Здесь сплошная круговая соответствует функции, построенной при отношении
Структурные формулы для определения критической осевой нагрузки для цилиндрических оболочек, ослабленных либо круговыми, либо эллиптическим отверстием, были получены на основе теоретико — экспериментального метода В.М.Поповым [41]. Автор пишет о том, что в работе Г.Н.Савина и А.Н.Гузя [48] исследуется напряженное состояние около эллиптического отверстия в цилиндрической оболочке. Дана расчетная формула для нахождения коэффициента концентрации напряжений на границе отверстия, где коэффициент принимает максимальное значение:
(/*1=о='р/>!+4 ]}
(1.8)
при О — $ — Го (когда отверстие имеет круговую
форму) получим
(ъ1..о=- №&;} (1.9)
Вводя усилие (1.9) в уравнение устойчивости сплошной
цилиндрической оболочки, находящейся под действием осевой нагрузки, получим:

* аТЖ]
' (1.10)
г~ О
Таким образом, определяющий параметр имеет структуру Функция 2- j определена Ю.Г.Коноплевым в работе [27].