Файл: Задача безмоментная теория и краевой эффект в составной оболочке.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Решение задач

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.11.2023

Просмотров: 223

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задача: безмоментная теория и краевой эффект в составной оболочкеRвRвR pH1
HxИсходные данные: =2,5мм, толщина оболочки, R=0,5м, Н=1,5м, H1=2,0м,p =3атм избыточное давление (наддув), удельный вес жидкости.Определить: усилия и перемещения в верхнем полусферическом днище и части цилиндрической обечайки от наддува по безмоментной теории, усилия и перемещения нижнего полусферического днища и части цилиндрической обечайки от наддува и гидростатического давления по безмоментной теории, решить задачу краевого эффекта в зоне стыка верхнего днища и цилиндрической обечайки.Определение внутренних усилий в оболочке

  1. Верхнее полусферическое днище воспринимает только наддув.
Меридиональное и окружное усилия определяются из двух уравнений равновесия – уравнения Лапласа (сумма проекций сил на нормаль к оболочке) и уравнения проекций сил на вертикальную ось: Здесь R1 и R2 – главные радиусы кривизны оболочки, rрадиус параллельного круга, Px – проекция равнодействующей внешней нагрузки на ось x, pдавление наддува.

  1. Верхняя часть цилиндрической обечайки также воспринимает только наддув. Меридиональное и окружное усилия определяются по приведённым в пункте 1 формулам.

  2. Нижняя часть цилиндрической обечайки воспринимает наддув и гидростатическое давление. Суммарное давление на оболочку определяется формулой
, - удельный вес жидкости.Внутренние усилия определяются по приведённым в пункте 1 формулам.

  1. Нижнее полусферическое днище воспринимает наддув и гидростатическое давление. Суммарное давление определить самостоятельно. Внутренние усилия определяются по тем же формулам.
Пояснение к уравнению проекций сил на вертикальную ось оболочки

Рисунок 1Pxdpdspd rR , отсюда Определение Px – элементарная сила, действующая на круговой элемент оболочки . Её проекция на ось x .
Тогда Полученная формула справедлива при p=const, если есть ещё гидростатическое давление (рис.3), переменное по высоте оболочки, то суммарное давление на стенки мы не можем вынести за знак интеграла. Необходимо интегрировать всё подынтегральное выражение. Рисунок 2 PxRвRвpRNxNx Для цилиндрической оболочки меридиональное усилие обозначим Nx. Рисунок помогает составить уравнение проекций сил на вертикальную ось и найти Nx. , где Vобъём, занимаемый жидкостью, Rв – реакция подвески на вес жидкости, весом оболочки пренебрегаем.Рисунок 3
R rPxЗдесь нормальная нагрузка на оболочку состоит из постоянного давления наддува и переменного гидростатического давления. Пользуясь этим рисунком, следует определить Px и Определение перемещений

  1. Определение деформаций из физических соотношений
, - толщина оболочки

  1. Для сферических полуднищ меридиональное и нормальное перемещения определяются из формул:

  1. Для цилиндрической обечайки
В результате интегрирования геометрических соотношений типа Коши, в решения для меридиональных перемещений войдут произвольные константы интегрирования, которые определяются из условий равенства меридиональных перемещений цилиндрической оболочки и полусферических днищ в зоне контакта, равенство нулю осевого перемещения цилиндрической оболочки в сечении закрепления, должно также выполняться условие равенства меридиональных усилий по линии стыка. Построение эпюрПостроить эпюры перемещений и меридиональных усилий.Краевой эффект в зоне верхнего стыка двух оболочек