Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2018-01-05 | 686 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
А. Устойчивость пластины без ребер. Условие устойчивости пластины при продольном (одноосном) нагружении имеет вид:
(9.25) |
где и — наибольшие сжимающие напряжения в пластине, вычисленные по нагрузкам II расчетного случая (п. 6.1) по правилам, принятым в СРДН или СРПС (п. 1.5.2) (поскольку в расчетах на устойчивость фигурируют только сжимающие напряжения, то в этих расчетах они считаются положительными, для того чтобы условия устойчивости имели ту же форму, что и условия прочности); коэффициент уп — см. табл. 1.3, причем при расчете элементов основных статически определимых конструкций следует принимать значение уп для случая значительных последствий повреждения; — меньшие значения для тонких пластин (d/t> 100) при низкой степени достоверности моделирования напряженного состояния рассчитываемого элемента (см. табл. 7.1); ут = 1.
В данном разделе рассмотрены методы расчета прямоугольных пластин, все четыре кромки которых закреплены от перемещения из плоскости пластины (рис. 9.10, а, закрепление обозначено штриховой линией). Две противоположные кромки пластины загружаются линейно меняющимися по ширине пластины нормальными напряжениями, эпюры распределения которых описываются уравнением
где — наибольшее сжимающее напряжение на кромке у = 0; у= 1 - amin/amax — параметр нагружения; amin — напряжение на кромке у = d (растягивающие напряжения считаются отрицательными); d — ширина пластины. Например, случай у = 0 соответствует равномерному сжатию, при у = 1 получим сочетание сжатия с изгибом, при кото-
Формулу для вычисления критического напряжения (МПа) удобно представить в следующем виде:
|
(9.27) |
Где –критические напряжения для шарнирно опертой по контуру одноосно сжатой полосы толщиной t,шириной dи длиной а > d; ks — коэффициент устойчивости,отражающий влияние условий закрепления кромоки распределения напряжений по ширине пластины,
(9.28) |
для алюминиевых сплавов , для титановых сплавов
Неравенство в (9.27) означает, что при получении значений в условии (9.25) следует принимать Коэффициент устойчивости при можно вычислить с помощью приближенного выражения
(9.29) |
где = a/d; — коэффициент защемления, учитывающий условия закрепления пластины по кромкам. Для пластин с коэффициент устойчивости
(9.30) |
При коэффициент ksследует вычислять по формуле (9.30), подставляя туда , а в выражение (9.27) вместо dподставлять ds= 2d/y(здесь фактическое значение , рис. 9.10, в).
Пластины в составе реальной конструкции имеют не шарнирное опирание по кромкам, а упругое защемление, так как они связаны с соседними пластинами, пояса со стенками, стенки с поясами и т. д. Наибольшее значение имеет условие закрепления пластины по наиболее сжатойкромке. Если смежный элемент имеет больший запас устойчивости, чем рассчитываемая пластина, то эта связь повышает ее устойчивость, что и учитывается коэффициентом £g, вычисляемым по формуле
(9.31) |
Здесь — размеры сечения рассчитываемой пластины; — размеры сечения пластины, присоединенной к ее наиболее сжатой кромке (рис. 9.11, а, б). Для шарнирно опертой пластины = 1.
Если критическое напряжение, вычисленное по формуле (9.27), оказывается больше предела текучести: , то расчет на устойчивость теряет смысл, так как применение формул (9.28)-(9.30), полученных для идеально упругого материала, становится некорректным, а выполнение условия прочности (7.1), (7.3) в этом случае гарантирует и обеспечение устойчивости. Найдем соотношение размеров, при котором это произойдет. Подставив в формулу (9.27), с учетом (9.28) найдем:
Здесь – вычисляется по формуле (9.29) или (9.30); где – предел текучести сьали Ст3 (принято ). Для практического применения следует ужесточить это условие и считать
|
(9.32) |
Из формулы (9.30) при получается, что устойчивость пластины гарантированно обеспечена, например:
(9.33) |
Следует подчеркнуть, что невыполнение данных неравенств вовсе не означает, что пластина потеряет устойчивость. В этом случае должен быть проведен расчет на местную устойчивость по условиям (9.25) с учетом фактического уровня действующих напряжений.
Б. Устойчивость пластины с ребрами. Если условие устойчивости пластины не выполняется, то следует использовать один из двух путей: изменить геометрию пластины [увеличить толщину и (или) уменьшить ширину] либо установить одно или несколько продольных ребер (рис. 9.12, а).
Если устанавливается одно ребро, то оно размещается на расстоянии от наиболее сжатой границы пластины (рис. 9.12, а). Размер d1выбирают так, чтобы запасы устойчивости отсеков, на которые ребро делит пластину (панели 1 и 2), были примерно одинаковыми, иначе менее устойчивый отсек будет ограничивать несущую способность конструкции в целом (рис. 9.13, в, г). Оптимальное значение параметра можно найти по приближенной формуле
(9.34) |
Устойчивость пластины с одним ребром, загруженной напряжениями (9.26), будет обеспечена в том случае, если выполняются следующие три условия.
1. Условие устойчивости пластины вместе с ребром, из которого находят требуемый момент инерции ребра, записывается как
(9.35) |
Здесь
(9.36) |
Рис. 9.13. Формы потери устойчивости пластины с ребрами при сжатии (а, в) и изгибе (б, г) |
где — критическое напряжение для пластины без ребра по (9.27); Jr— момент инерции ребра, вычисляемый относительно оси z(см. рис. 9.12, б—д). Момент инерции принятого сечения ребра должен удовлетворять условию (9.35) и лежать в интервале
|
(9.37) |
2. Устойчивость панели 1 (прилежащей к более сжатой кромке, рис. 9.12, а) проверяется по условию (9.25), в котором критическое напряжение сгс вычисляется по (9.27) при d= d1и ks= ks1.Коэффициент ks1находится по (9.30) как
где . Напряжения адН и стпс равны . Коэффициент (9.31) учитывает условия защемления сжатой кромки пластины.
3. Условие устойчивости панели 2 также проверяется по (9.25), где напряжения и равны (рис. 9.12, а), а критическое напряжение стс вычисляется по (9.27) при .Эту величину находят как
Неравенство означает, что, если у2 получается больше 2,то в расчете следует использовать [см. пояснения к формуле (9.30)]. Если ребро имеет открытое сечение, то коэффициент , для ребер закрытого сечения .
Устойчивость панелей 1 и 2 можно проверять также по условиям вида (9.32)
(9.37) |
подставляя туда указанные значения .В тех случаях, когда условие устойчивости для двух панелей не обеспечивается из-за того, что пластина слишком тонкая или имеется несколько вариантов ее нагружения, при которых существенно меняется распределение напряжений по сечению, приходится устанавливать дополнительные ребра.
Два ребра делят пластину на три панели. Рассмотрим типичную ситуацию, когда ребра размещаются симметрично относительно продольной оси пластины (рис. 9.14). В этом случае необходимо гарантировать выполнение условий устойчивости пластины с ребрами в целом и устойчивости первой и второй панелей.
1. Условие устойчивости пластины с ребрами имеет вид (9.35), где
(9.39) |
Отсюда определяется требуемый момент инерции сечения ребер, который должен удовлетворять условию (9.37).
2. Устойчивость панелей проверяется по условиям (9.38), но при вычислении ks2используется
Проверки должны быть произведены для всех комбинаций нагрузок. Если какое-либо условие не удовлетворено, то выполняется расчет панели на местную устойчивость по вышеизложенной методике.
Если, например, пластина загружена постоянным сжатием () и переменным изгибом () так, что в одной комбинации нагрузок реализуется эпюра 1, а в другой — 2 (рис. 9.14), то панели 1 и 2 будут иметь приблизительно одинаковый запас устойчивости, если расположить ребра на расстоянии
|
Поперечные ребра. Границами расчетной пластины, параллельными оси у, являются поперечные ребра или диафрагмы. Они устанавливаются для обеспечения неизме-
няемости сечения балки, повышения устойчивости стенок и восприятия местных поперечных нагрузок. Поперечное ребро должно иметь момент инерции относительно оси, лежащей в срединной плоскости пластины, который удовлетворяет условию
(9.40) |
Поперечное ребро, установленное в зоне приложения местной поперечной нагрузки, должно удовлетворять условию местной устойчивости (9.49).
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!