Исследование местной устойчивости тонкостенных трапециевидных профилей при продольно-поперечном изгибе

• Автор: Холкин, Евгений Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Содержание:

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИИ УСТОЙЧИВОСТИ СЖАТЫХ ПЛАСТИНЧАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
1.1. Основные определения и методы исследования устойчивости механических систем
1.1.1. Алгоритм исследования устойчивости механических систем статическим методом
1.1.2. Статический подход. Методы: Эйлера, неидеальностей, энергетический
1.2. Математическая модель и основные результаты аналитических исследований устойчивости по Эйлеру. Коэффициент устойчивости
1.3. Методы исследования устойчивости пластинчатых элементов и конструкций из них
1.4. Инженерные методы расчета пластин и составных пластинчатых элементов. Понятие о методе редуцирования
1.5. Численные исследования устойчивости по Эйлеру методом конечных элементов: возможности, достоинства и недостатки
1.6. Обзор экспериментальных исследований устойчивости пластин и составных пластинчатых элементов
1.7. Выводы и задачи теоретических исследований устойчивости тонкостенных трапециевидных профилей
2. РАЗРАБОТКА МАТЕМЕТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ ТОНКОСТЕННЫХ ПЛАСТИНЧАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАПЕЦИЕВИДНЫХ ПРОФИЛЕЙ

2.1. Продольно-поперечный изгиб тонкостенных пластинчатых элементов трапециевидных профилей
2.1.1. Постановка задачи, основные допущения
2.1.2. Математическая модель в обыкновенных дифференциальных уравнениях. Граничные условия, метод неидеальностей
2.1.3. Алгоритм численного интегрирования, определения критических напряжений и его реализация в MS Excel
2.1.4. Результаты расчетов и их сравнение с известными решениями
2.2. Расчет критических напряжений для отдельного пластинчатого элемента в составе профиля
2.2.1. Модель, учитывающая упругое сопряжение пластинчатых элементов профиля. Основные допущения и задачи численного исследования
2.2.2. Численное исследование жесткости сопряжений и аппроксимация результатов
2.2.3. Численное исследование длины полуволны потери устойчивости при первой критической нагрузке и аппроксимация результатов
2.2.4. Вычисление коэффициента к(/3{,/32) ■ Аппроксимация результатов расчета &(/?],/?2)
2.3. Оценка адекватности расчетов сопоставлением с численными решениями методом конечных элементов и известными аналитическим решениями
2.4. Выводы и задачи экспериментального исследования
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА МЕСТНУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ ТОНКОСТЕННЫХ ТРАПЕЦИЕВИДНЫХ ПРОФИЛЕЙ
3.1. Описание опытных образцов и экспериментальной установки
3.2. Испытания образцов
3.2.1. Методика и содержание испытаний

3.2.2. Результаты испытаний образцов на сжатие
3.3. Выводы

4. УЧЕТ МЕСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ В РАСЧЕТАХ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТОНКОСТЕННЫХ ТРАПЕЦИЕВИДНЫХ ПРОФИЛЕЙ ПРИ
ПЛОСКОМ ПРОДОЛЬНО - ПОПЕРЕЧНОМ ИЗГИБЕ
4.1. Вычисление критических напряжений местной потери устойчивости пластинчатых элементов и предельной толщины тонкостенного трапециевидного профиля
4.2. Область допустимых нагрузок без учета местной потери устойчивости
4.3. Коэффициент редуцирования
4.4. Учет местной потери устойчивости и редуцирования
ВЫВОДЫ
Библиографический список
Приложение

Обычно разрушающее напряжение для гофра выше, чем критические напряжения для обшивки. В этих случаях приведенное разрушающее напряжение для гофра с обшивкой можно определить по формуле [10]
<т Р +сг р
V кр.о1 о р.гл г (л
СТ'= ' (1'22)
где акр,0 и Ро — критические напряжения и площадь сечения обшивки на шаге Ъ=1 Величина разрушающей сжимающей силы для всего отсека, определённая из условия местной устойчивости равна [10]
К=°Р^(Ро+Рг)> (1-23)
где Л - радиус обшивки отсека.
Предложенная методика расчета элементов гофрированного отсека от действия осевых сжимающих сил может служить лишь первым приближением. Это связано с тем, что элементы конструкции гофрированных отсеков могут изготовляться с различной точностью, с различными производственными отклонениями. Кроме того, полученные выше теоретические зависймо-сти также являются приближенными. Поэтому после расчетов необходимо провести серию экспериментов на моделях.
Рассмотрим пример из области строительства [4, 8, 12, 63, 64, 67, 71, 72]. В настоящее время на российском рынке строительства появляются новые и более усовершенствованные технологии. Одной из таких перспективных технологий является - легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК). Строительство домов по этой системе означает использование в несущих конструкциях легких стальных оцинкованных профилей, в том числе с перфорацией (термопрофиль).
Профили изготавливают толщиной от 0,5 до 5,0 мм методом непрерывной прокатки на профилегибочных станах и применяют в качестве несущих конструкций, которые имеют ряд особенностей, связанных с тонкостенно-стью и формой сечения, работой соединений, коррозионной стойкостью и