Проектирование оптимальных крупногабаритных трехслойных криволинейных конструкций с обеспечением заданного уровня минимальных перемещений

• Автор: Гуань Шивэй
• Шифр специальности: 05.07.03, 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Содержание
Содержание
Введение

Глава 1. Обзор литературы.

Глава 2. Методы расчета панелей и оболочек вращения

2.1. Основные соотношения и уравнения панелей и оболочек

2.2. Безмоментная теория оболочек вращения.

2.3. Уравнение краевого эффекта оболочек вращения

2.4. Расчетная методика для трехслойных оболочек.

Глава 3. Расчет и проектирование трехслойных цилиндрических

конструкций
3.1. Расчет напряженнодеформированного состояния
оболочек
3.2. Оптимизация положения опорных балок.
3.3. Определение расчетного случая для проектирования конструкции.
3.4. Определение параметров конструкции с учетом варьирования габаритных размеров и параметров обшивки
3.5. Влияние ветровой нагрузки на дополнительные перемещения оболочки
3.6. Влияние температуры на дополнительные перемещения оболочки
3.7. Определение параметров конструкции соответствующих заданным ограничениям.
3.8. Выводы
Глава 4. Расчет и проектирование трехслойных сферических конструкций.
4.1. Расчет напряженнодеформированного состояния оболочек
4.2. Оптимизация положения опорных балок.
4.3. Определение расчетного случая для проектирования
конструкции
4.4. Влияние параметров конструкции на значение максимального перемещения x и величину ее массы.
4.5. Влияние ветровой нагрузки на дополнительные перемещения оболочки.
4.6. Влияние температуры на перемещения оболочки.
4.7. Соответствие параметров конструкции заданным ограничениям по перемещениям.
4.8. Выводы
Глава 5. Расчет и проектирование трехслойных параболических
конструкций
5.1. Расчет напряженнодеформированного состояния оболочек
5.2. Оптимизация положения опорных балок.
5.3. Определение расчетного случая для проектирования конструкции
5.4. Влияние параметров конструкции на значение максимального перемещения x и величину ее веса
5.5. Влияние ветра на дополнительные перемещения оболочки
5.6. Влияние температуры на перемещения оболочки.
5.7. Выводы
Глава 6. Конструктивнотехнологические особенности проектирования
крупногабаритных трхслойных криволинейных конструкций
6.1 Проектирование крупногабаритных трхслойных криволинейных конструкций
6.2 Выбор заполнителей.
6.3 Расчет и сравнение массы.
6.4 Выводы
Общее заключение по работе
Литература


Основными видами нагрузок являются собственный вес, температурное воздействие, ветровая нагрузка. Кроме того, в зависимости от назначения и места расположения могут подвергаться воздействию гололеда, инерционным нагрузкам, вибрации и ударам. Все эти нагрузки вызывают дополнительные напряжения и деформации конструкции. В процессе эксплуатации сооружение может быть подвержено одновременному действию нескольких видов нагружений. При расчете на комбинацию нескольких нагрузок вводится приведенное расчетное значение, учитывающее малую вероятность совпадения неблагоприятных значений различных нагрузок. Кроме того, если нагрузки временные, то учитывается вероятность совпадения их во времени. Это можно учитывать введением коэффициентов сочетаний, понижающих расчетное значение нагрузок. Если для данного вида сооружения установлено наиболее неблагоприятное сочетание нагрузок и воздействий, то разрешается производить расчет только на него. Рис. Поскольку рассматриваемые конструкции представляют собой оболочки, то перейдем к анализу работ, в основу которых положена классическая теория оболочек. Теория оболочек представляет собой раздел прикладной механики деформируемого твердого тела, имеющий обширную область практического приложения []. Ей посвящено несколько десятков тысяч публикаций. Написано большое количество обзоров литературы, в которых рассмотрены общие и частные вопросы теории в различные промежутки ее развития. Интенсивное развитие теория оболочек получила начиная с тридцатых годов XX века. Многочисленные важные исследования по построению общей и частных теорий оболочек были обобщены в ряде выдающихся монографий по оболочкам. К их числу необходимо отнести монографии: А. И. Лурье «Статика тонкостенных упругих оболочек» (), В. Власова «Общая теория оболочек» (), В. В. Новожилова «Теория тонких оболочек» (), А. Л. Гольденвейзера «Теория упругих тонких оболочек» (). Из более поздних по времени издания монографий отметим «Линейную теорию оболочек» К. Ф. Черных (два тома — , ) и монографию Н. А. Кильчевского «Основы аналитической механики оболочек» (). Необходимо отметить и такие важные книги, сыгравшие значительную роль в развитии теории пластин и оболочек, как монографии: И. Г. Бубнова «Строительная механика корабля» (), Б. Г. Галеркина «Упругие тонкие плиты» (), Ю. А. Шиманского «Изгиб пластин» (), П. Ф. Папковича «Строительная механика корабля», ч. II (), С. П. Тимошенко «Пластинки и оболочки» (), пер. Как известно, уравнения теории оболочек уже в простейшем случае однородных тонких упругих симметрично нахруженных оболочек достаточно сложны. Поэтому упрощению их путем преобразования к более простому виду всегда уделялось много внимания, начиная с классических работ Г. Рейсснера [3] и Е. Мейсснера [9] в начале века. Особенно важным этот вопрос является в теории неоднородных слоистых оболочек. Это проявилось в полной мере в начале -х годов, когда практически одновременно были получены при весьма общих предположениях относительно геометрических и механических свойств слоев различные варианты уравнений статики и динамики трехслойных ортотропных пологих и непологих оболочек Н. Э.И. Григолюком и П. П.Чулковым [], А. И.Холодом [ПО]. Следует отметить, что в общем случае анизотропной (ортотропной) слоистой оболочки невозможно упростить исходную систему уравнений введением поверхности приведения, относительно которой все жесткости взаимного влияния обращаются в нуль (без ограничений на упругие характеристики материала слоев). Обычно для ортотропных оболочек ограничиваются преобразованием исходной системы уравнений равновесия к меньшему числу уравнений более высокого порядка с помощью операторного метода, что оказывается в ряде случаев удобным для аналитического исследования. Ьй = 0, (2. Р2 “ сдвиги поверхностей контакта заполнителя с внешними слоями; 0 = (О,О,