Исследование устойчивости плоских пластинчатых систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.00.00, кандидат технических наук Чурилов, Валерий Андреевич
- Специальность ВАК РФ05.00.00
- Количество страниц 138
Оглавление диссертации кандидат технических наук Чурилов, Валерий Андреевич
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ. ^
ГЛАВА I. РАСЧЕТ ИЗОЛИРОВАННЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ПЛАОПШ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ВАРИАЦИОННЫМ МЕТОДОМ В.З.ВЛАСОВА
1.1. Основное дифференциальное уравнение
1.2. Фундаментальные балочные функции • •
1.3. Определение наименьшей критической 27 нагрузки
1.4. Сходимость и оценки сходимости метода Канторовича-Власова в задачах устойчивости пластш*
1.5. Пример расчета
1.5,1. Алгоритм решения задачи на ЭВМ
ГЛАВА П. ПРИЛОЖЕНИЕ МЕТОДА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ К
РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ ПЛАСТИН С ОСОБЕННОСТЯМИ В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ
2.1. Основная система канонических уравнений метода перемещений и условие устойчивости
2.2. Определение коэффициентов системы уравнений
2.3. Пример расчета
ГЛАВА Ш. ПРИЛОЖЕНИЕ ИОДА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ К
РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ ПЛАСТИН С ОСОБЕННОСТЯМИ В ОРТОГОНАЛЬНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ
3.1. Система канонических уравнений метода перемещений и условие устойчивости
3.2. Определение коэффициентов системы уравнений
3.2.1. Определение реактивных усилий
3.2.2. Разрешающая система уравнений
3.3. Пример расчета
Стр.
ГЛАВА 1У. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
УСТОЙЧИВОСТИ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ПЛАСТИН
4.1. Определение экспериментального значения критической нагрузки
4.2. Методы исследования деформаций и
'' напряжений, основанные на муаровом
эффекте
4.3. Определение аппроксимирующей функции
, формы потери устойчивости
4.4. Примеры выполненных исследований» ♦ Н8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
т
л
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Технические науки», 05.00.00 шифр ВАК
Термоупругость пластин и пологих оболочек переменной толщины при конечных прогибах2001 год, доктор технических наук Филатов, Валерий Николаевич
Устойчивость пластин и тонкостенных стержней1984 год, кандидат технических наук Тугаев, Александр Сергеевич
Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния и устойчивости пластин и пологих оболочек с построением систем аппроксимирующих функций2009 год, кандидат физико-математических наук Абросимов, Алексей Анатольевич
Теоретические основы и методы расчета специальных машин для строительства и ремонта нефтегазовых объектов2003 год, доктор технических наук Сысоев, Юрий Георгиевич
Несущая способность тонкостенных стержней, обладающих начальными погибями при учете местной потери устойчивости1984 год, кандидат технических наук Ильяшенко, Алла Викторовна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование устойчивости плоских пластинчатых систем»
ВВЕДЕНИЕ
В настоящей работе рассматриваются вопросы расчета на устойчивость прямоугольных пластин и пластинчатых систем с особенностями в одном или двух ортогональных направлениях. Методика расчета основана на синтезе вариационного метода Канторовича-Власова и классических методов строительной механики, в частности, метода перемещений. Все задачи решаются в линейной постановке.
Проблема устойчивости пластинчатых систем, находящихся под действием сжимающих внешних сил, насчитывает уже более 200 лет. В литературе по устойчивости пластин исключительно важное значение имеют работы русских и советских ученых. Можно сказать, что исследования С.П.Тимошенко, И.С.Бубнова, Б.Г.Галеркина, П.Ф.Папковича, А.А.Ильюшина и др. заложили основы устойчивости пластин, как раздела математической физики. В то же время ими решены многие практические задачи. К числу трудов, в которых сконцентрированы результаты различных исследований по устойчивости пластинок, относятся работы П.Ф.Папковича, А.Н.Динника, И.Я.Штаермана и А.А.Пиковского, Б.М.Броуде, А.С.Вольмира, А.Р.Ржаницына, В.В.Болотина и др.
В настоящее время в машиностроении, кораблестроении, строительной индустрии и др.областях техники все более широко применяются экономичные пластинчатые и пластинчато-стержневые плоские и пространственные конструкции. В связи с этим дальнейшая разработка и внедрение в инженерную практику совершенных методов расчета пластинчатых систем на устойчивость, как способа повышения экономичности такого рода констззукций, является весьма актуальной задачей
Дальнейшее развитие ЭВМ позволило получить решения многих новых задач теории пластин. При этом оказалось возможным эффективно использовать методы, заимствованные из строительной механики стержневых систем. Как известно, в соответствии с этими методами расчет сложной системы сводится к расчету отдельных составляющих ее элементов, каждый из которых может быть сравни-
тельно просто рассчитан. Если в стержневых системах в качестве такого элемента принимают, как правило, однопролетный стержень, то в рассматриваемых наш конструкциях, т.е. в системах, составленных из прямоугольных пластин, в качестве расчетного элемента оказалось возможным принять изолированную пластинку.
Подобно тому, как это делается при расчете статически неопределимых стержневых систем, тонкостенную пространственную конструкцию в результате наложения на нее определенного числа дополнительных связей можно заменить другой, так называемой основной системой, представляющей совокупность нескольких изолированных однопролетных пластинок. После устранения дополнительных связей расчет всей конструкции сводится к расчету отдельных составляющих ее пластин, на которые действуют заданные внешние нагрузки и усилия от краевых перемещений, возникающих в результате устранения дополнительных связей.
На начальном этапе развитие методов статического расчета тонкостенных пространственных систем шло по направлению некоторого упрощения расчетных схем сооружений, сведения расчетных схем к модели стержневых систем и широкого использования вариационных методов. Общеизвестны в этом направлении труды В.З.Власова, П.А.Пастернака, А.А.Уманского и др., в работах которых широкое обобщение получили метод сил, метод перемещений и сме~ шанный метод.
На последующих этапах для расчета пластинчатых систем стали применять сочетание методов технической теории упругости с методами расчета статически неопределимых стержневых систем. В частности, наибольшее признание получила уточненная расчетная схема, позволяющая учитывать как плоские, так и изгибные деформации жестких пластин, входящих в состав тонкостенной системы. Таковы, например, работы А.К.Мрощинского, Б.Е.Улицкого, А.В.Алек-
сандрова и др. В указанных работах для изучения отдельной пластинки использовались решения Файлона (плоская задача) и М.Леви (изгиб пластинки), а условия сопряжения вдоль линий контакта пластин записывались на основе метода начальных параметров, сил и перемещений.
В задачах устойчивости указанное направление нашло отражение в работах А.С.Локшина (метод начальных параметров), В.А.Постнова, Ф.Блейха (метод сил). В.А.Александрова, В.Й.Климанова (метод перемещений) и др. В ряде работ П.Л.Амиро [б] , П.П.Абовского [х] » Ф.Бпейха [15], А.И.Косухина [45], Л.Анга и И.Ньюмака [98] и др. при стыковке пластин учитывались лишь изгибные деформации, причем условия сопряжения записывались как в форме метода сил, так и в форме метода перемещений.
В последнее время развитию метода перемещений способствовали работы А.М.Черняка, И.Э.Гольберга, В.И.Жесткого, Л.И.Хазовой и др., относящиеся к проверке прочности, устойчивости и изучению свободных колебаний пространственных систем, состоящих из прямоугольных изотропных и ортотропных пластин.
Большой вклад в исследование прочности устойчивости и колебаний прямоугольных пластин и пространственных пластинчатых систем внес В.И.Климанов, который одним из первых стал применять для этой цели фундаментальные балочные функции.
Особое внимание исследователями уделяется задачам устойчивости пластин и оболочек, ослабленных отверстиями.
Проблемой устойчивости прямоугольных пластин, в том числе ослабленных прямоугольными вырезами, занимались А.А.Фельдман [эх] Г.П.Зиненко [зб], А.Баратов [ю^ и др. Их решения для пластинок с различными вариантами граничных условий были основаны на применении метода конечных разностей.
А.Н.1*узь [зз],подчеркивая общность задач устойчивости пластин и оболочек, ослабленных отверстиями, в связи с неоднородностью докритического напряженного состояния, подразделяет их на задачи трех типов, принимая в качестве критерия соотношение геометрических размеров пластины и выреза:
а) задачи первого типа: отверстия и вырезы имеют размеры одного порядка с минимальными внешними размерами пластин. Такие отверстия и вырезы существенным образом влияют на величину критической силы и форму выпученной поверхности. Эти задачи наиболее сложные и требуют для решения громоздких математических методов. Имеется немного исследований устойчивости прямоугольных пластин с большими прямоугольными отверстиями (решение проведено в основном методом конечных разностей);
б) задачи второго типа: отверстия и вырезы имеют размеры значительно меньше минимальных внешних размеров пластин, что дает возможность для очень малых отверстий пренебречь влиянием отверстия на величину критической силы и характер волнообразования;
в) задачи третьего типа: при растягивающих нагрузках в оболочках и пластинках возле отверстий возникают локальные зоны сжимающих напряжений. Локальная потеря устойчивости в этом случае происходит за счет концентрации напряжений.
Для исследования устойчивости изолированных элементов - пластинок различными исследователями применялись различные методы, которые можно свести к четырем основным:
а) методу тригонометрических рядов;
б) методу конечных разностей;
в) методу конечных элементов;
г) вариационному методу.
Метод тригонометрических рядов для определения критической нагрузки при расчете прямоугольных пластин на устойчивость применялся П.М.Огибаловым [бз] , С.П.Тиможенко [8б] , Р.А.Римским [72] , В.И.Климановым [44] , В.С.Ширмановым [э?] и др.
Однако необходимо отметить, что метод тригонометрических рядов позволяет достаточно просто получить решения лишь для пластин, у которых из четырех краев два противоположных свободно оперты. При ином характере закрепления краев пластины метод оказывается затруднительным из-за большого объема вычислительной работы.
Метод конечных разностей применительно к задачам устойчивости пластин разработан в трудах П.М.Варвака [25] , А.Ш.Боженова и К.А.Турсунова [18] , А.А.Фельдмана [91] , А.Баратова [ю] , [12] , Ю.И.ВДузыченко [бб] и др.
Метод конечных разностей (метод сеток), в развитие и приложение которого значительный вклад внес П.М.Варвак, обладает несомненными достоинствами, но для задачи устойчивости метод не нашел пока еще широкого применения в связи с тем, что определение необходимых характеристик пластин в основной системе (перемещений и реакций на линиях сопряжений) связано с обращением матриц коэффициентов полной системы конечно-разностных уравнений для каздой пластины. Эти матрицы весьма высоких порядков, а методика расчета,включающая подбор критических параметров, требует их многократного обращения [эв] .
В.Д.Шайкевич [95] , [%] применил способ численного интегрирования исходных дифференциальных уравнений изгиба пластин и тем самым распространил канонические методы строительной механики на область расчета пластинчатых систем на устойчивость при изучении элементов основной системы методом сеток.
Методом сеток в уточненной постановке Ю.И.Лф'ЗЫченко [57] исследовал шарнирно опертую квадратную пластину, ослабленную квадратным отверстием, В результате точность удовлетворения граничным условиям не стала зависеть от густоты сетки.
Наряду с методом конечных разностей в последнее время интенсивно развивается метод конечных элементов.
В отличие от метода конечных разностей метод конечных элементов имеет отчетливое физическое содержание. Основная идея этого метода заключается в замене континуума дискретной структурой, состоящей из отдельных элементов, определенным образом сопряженных между собой в нескольких точках.
Несмотря на целый ряд преимуществ, метод конечных элементов требует большой вычислительной работы.
Основная трудность метода состоит в определении собственных значений матриц высокого порядка, поэтому для систем, содержащих несколько тысяч степеней свободы, приходится ограничиваться отысканием только части (несколько сот) собственных значений.
Обзор способов решения задач устойчивости с использованием метода конечного элемента дан в работе Р.Галахера [юв] . Исследование устойчивости пластин МКЭ провел В.Г.Вдохов [1б] .
Метод конечных элементов в уточненной постановке использовал В.Г.Налоев [58] для решения ряда задач устойчивости прямоугольных пластин.
П.Ф.Папкович [бб] , показал принципиальную возможность решения задач изгиба и устойчивости пластин при помощи разложения искомых функций в ординарные ряды по фундаментальным балочным функциям. Применение этих функций дает возможность обобщить и распространить оригинальный расчетный прием М.Леви на расчет пластин с любыми комбинациями однородных граничных условий на
двух противолежащих краях пластины.
Примерно одновременно В.З.Власов и Л.В.Канторович предложили методику получения разрешающей системы уравнений с помощью приведения уравнений в частных производных к системе обыкновенных дифференциальных уравнений.
По сравнению с известными вариационными методами Еубнова-Галеркина и Ритца-Тимошенко метод Канторовича-Власова обладает двумя существенными особенностями, делающими его весьма эффективным для решения поставленной задачи.
Во-первых, при решении уравнений в частных производных по методу Канторовича-Власова в качестве неизвестных принимаются не числовые параметры, а функции, зависящие от одной из двух независимых переменных. Благодаря этому, точность получаемых решений оказывается более высокой, а их сходимость более быстрой, чем это имеет место в вариационных методах Е*убнова-Галеркина или Ритца-Тимошенко.
Во-вторых, будучи основанными на непосредственном приложении принципа возможных перемещений к задачам теории упругости вариационный метод Канторовича-Власова оказывается хорошо приспособленным для расчета пластинчатых систем методами строительной механики, в частности, методом перемещений.
Задача определения критических нагрузок аналитически в задачах устойчивости пластинчатых систем с достаточно высокой степенью точности сложна и громоздка, каким бы методом мы ни пытались ее решить»
Поэтому большое значение для проверки точности той или иной методики, того или иного расчетного случая приобретают экспериментальные исследования устойчивости пластин и пластинчатых систем.
В ряде случаев с помощью экспериментальных исследований мы
можем получить данные (например, функции распределения прогибов) которые будучи подставлены в расчетную часть существенно упростят и уточнят последнюю.
Именно такому теоретико-экспериментальному методу, на наш взгляд, предстоит еще сказать свое слово,
К сожалению, количество экспериментальных исследований устой чивости прямоугольных пластин весьма ограниченно. Вероятно, это следствие определенных трудностей и недостаточной точности экспериментальных методов.
Экспериментальные исследования устойчивости пластин с вырезом провел В.Г,Налоев [59] ,
Б.М.Аллахвердов и др. [б] исследовали устойчивость анизотропных пластин .
Экспериментальные исследования напряженного состояния прямоугольной пластины после потери устойчивости провел В.Вальцак [l04] . Исследования были проведены при помощи тензометров омического сопротивления. Доказано достаточно точное совпадение результатов экспериментов с результатами теоретических вычислений, проведенных предварительно автором.
М.Скерли [ios] определял критическую нагрузку потери устойчивости квадратной пластины с круговым отверстием под действием равномерных сжимающих нагрузок. В работе приведены графики зависимости коэффициента устойчивости от размеров отверстия для двух видов закрепления сторон.
Вывод автора об увеличении жесткости пластины в связи с наличием отверстия по сравнению с отсутствием последнего при определенных значениях нагрузок и соотношениях размеров пластины и отверстия совпадает с результатами расчетов А.А.Фельдмана [91] Шлэк АЛ. в работе [Юб] изложил результаты экспериментального исследования устойчивости свободно опертых квадратных
пластинок с круговым центральным отверстием. Опыты проводились на пластинках с различным отношением диаметра отверстия к длине стороны пластинки.
И.Хейманн [107] провел экспериментальное исследование плосконапряженного состояния треугольной пластины с вырезом и без методом муаровых полос в сочетании с методом фотоупругости.
Для определения формы потери устойчивости, а также с целью экспериментального определения функции распределения прогибов и, тем самым, уточнения принятого нами приема представления функции распределения прогибов в виде "балочных" функций в работе использовался метод муаровых полос.
Метод муаровых полос получил развитие в работах И.П.Сухарева [82] , Б.И.Ушакова [90] , Б.П.Соколова [102] , Р.А.Дульнева [lOO] , В.В.Новицкого [62] , Е.Н.Андреевой [7] и др. Существенный вклад в развитие этого метода внесли П.Теокарис [85J , Д.Д*ь релли и В.Парке [зз] , рассмотревшие решение значительного числа задач динамики, пластичности и изгиба пластин.
Экспериментальный метод, основанный на использовании картин муаровых полос (метод муара), дополняет существующие экспериментальные методы, такие как тензометрия, поляризационно-оптический метод, методы хрупких покрытий, аналогий, делительных сеток и др., и в определенном круге задач имеет перед ними преимущества. Обладая наглядностью поляризационно-оптического метода, метод муаровых полос вследствие своего чисто геометрического характера позволяет исследовать деформации независимо от их физической природы: упругие, вязко-упругие, пластические, деформации ползучести в реальных элементах конструкций или моделях, изготовленных из натурального материала.
В результате применения метода муаровых полос получаем полную картину деформаций по всей поверхности пластины, а не в
отдельных ее точках. Это важно, поскольку при исследовании сложных пластин под действием нагрузки, выраженной сложным законом, бывает трудно предсказать места наибольших напряжений и деформаций, гд& нужно устанавливать индикаторы или наклеивать датчики.
Примечательно, что из опыта получаем функции изменения первых производных от прогиба, что важно для более точного сравнения с теоретической апроксимацией функции прогибов.
Метод муаровых полос является неконтактным методом определения деформаций и напряжений, т.о. искажения от контакта измерительного устройства с исследуемой поверхностью полностью отсутствуют. Метод прост и удобен на практике. Не требует сложного оборудования. Обработку картин можно проводить вне места проведения экспериментов, вручную или с использованием вычислительных средств.
Вот почему метод муаровых полос, получающий все большее распространение, выбран наш для исследования устойчивости пластин.
Настоящая работа ставит своей целью:
1. Исследовать вопрос о применении фундаментальных балочных функций для получения при расчете пластинчатых систем на устойчивость решений более высокой, чем первая, степени приближения.
2. Основываясь на полученных результатах, предложить практически приемлемый и вместе с тем достаточно общий метод расчета на устойчивость пластинчатых систем с особенностями в ортогональных направлениях.
3. Исследовать сходимость метода Канторовича-Власова в задачах устойчивости изолированных пластин.
4. Провести экспериментальное исследование устойчивости пластин с целью определения критических нагрузок, найденных с учетом начального искривления срединной поверхности,
реальных способов осуществления граничных условий и нагружения.
5. Методом муаровых полос провести определение экспериментальной функции распределения прогибов для изолированных пластин с целью использования их в дальнейшем как функцию апрокси-мации в методе Канторовича-Власова.
6. Провести сравнение фундаментальной балочной функции с экспериментально полученной среднестатистической функцией распределения прогибов.
7. Показать на примерах применение экспериментально-теоретического метода исследования устойчивости пластин и пластинчатых систем.
С целью получения достаточно общих и вместе с тем практически приемлемых решений в работе широко используются методы строительной механики статически неопределимых систем. Применение этих методов придает расчетам компактную форму, дает возможность широко применять при решении задач заранее составленные таблицы и позволяет распространить полученные результаты на расчет не только изолированных пластин, но и на расчет различных плоских систем, составленных из пластин.
В большинстве случаев все выполненные наш исследования мы старались довести до получения численных результатов, которые можно было бы использовать непосредственно в расчетной практике.
Работа состоит из введения,четырех глав и заключения.
Первая глава посвящена расчету на устойчивость изолированных прямоугольных пластин вариационным методом В.З.Власова. В главе получил дальнейшее развитие метод Канторовича-Власова для расчета на устойчивость прямоугольных пластин, подвергнутых действию нормальных и касательных напряжений.
Изучен вопрос применения фундаментальных функций задачи о поперечных колебаниях стержня постоянного сечения в качестве
функций, апроксимирующих деформированное состояние пластины в направлении координаты £ . Выведены функции и определены собственные значения параметров для случая произвольного опирания с одной стороны и свободного края, усиленного ребром жесткости, -с другой.
Проведено интегрирование системы дифференциальных уравнений для П членов, удержанных в начальном разложении.
В главе исследуется сходимость метода Канторовича-Власова в задачах устойчивости изолированных пластин. Получены оценки сходимости приближенного решения к точному, позволяющие оценить результат конкретной задачи.
Дан пример расчета изолированной пластинки в случае удержания в исходном разложении одного, двух и трех членов.
Во второй главе метод расчета изолированных элементов-пластинок на устойчивость получил применение в качестве основного метода для расчета на устойчивость пластин с характерными особенностями в одном направлении. Сочленение элементов-пластинок в систему производится методом перемещений,
В заключении главы приводится расчет прямоугольной пластины на устойчивость со смешанными граничными условиями,
В третьей главе излагается расчет на устойчивость прямоугольных пластин с особенностями в ортогональных направлениях, рассмотрена устойчивость пластин, имеющих в направлении осей ? и £ произвольно изменяющуюся касательную и нормальную нагрузку, приложенную в срединной плоскости, ступенчатое изменение жесткости, смешанные граничные условия.
Также как и в предыдущих главах,расчет элемента пластинки производится вариационным методом В.З.Власова с представлением деформированной поверхности в виде разложения в ряд по фундамен-
тальным балочным функциям, а сочленение элементов в пластинчатую систему - методом перемещений.
Дан пример расчета прямоугольной пластинки, ослабленной прямоугольным вырезом.
В четвертой главе проведено экспериментальное исследование устойчивости пластин. Критическая нагрузка для односвязных и двусвязных пластин определена по методу Саусвелла.
Кроме определения экспериментального значения критической нагрузки методом муаровых полос получено поле перемещения при потере устойчивости.
Метод муаровых полос позволил графически представить поле деформации пластины и определить экспериментальную функцию распределения прогибов в одном направлении, которая будучи подставлена в расчетную часть, значительно упрощает и уточняет ее.
В главе описаны модели пластин, конструктивные особенности экспериментальной установки. Приведена методика исследования прямоугольных пластин на устойчивость при одноосном сжатии. Даны примеры обработки картин муаровых полос. Определены эпюры прогибов пластины и проведено их сравнение с графиками теоретических прогибов, полученных при использовании в качестве апрок-симирующих соответствующих фундаментальных балочных функций. Дана оценка точности метода муаровых полос.
В результате анализа поля деформации получена экспериментальная функция распределения прогибов в одном направлении.
Применение этой функции для расчета пластин на устойчивость по изложенной методике дало хорошую точность в первом приближении.
Похожие диссертационные работы по специальности «Технические науки», 05.00.00 шифр ВАК
Математическое моделирование упругих плоских элементов судовых и гидротехнических конструкций2009 год, доктор технических наук Сухотерин, Михаил Васильевич
Расчет пластинок и пологих оболочек на прямоугольном плане с применением матричных форм решения1999 год, кандидат технических наук Рухул Амин
Приложение метода сингулярных интегральных уравнений к задачам изгиба анизотропных пластин с многосвязным контуром2007 год, доктор технических наук Подружин, Евгений Герасимович
Большие прогибы пластин и пологих оболочек со сложным контуром1998 год, доктор физико-математических наук Грибов, Александр Павлович
Применение матричных форм в исследованиях напряженно-деформированного состояния пластинок и пологих оболочек на трапециевидном плане2000 год, кандидат технических наук Сын Самбатх
Заключение диссертации по теме «Технические науки», Чурилов, Валерий Андреевич
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Синтез вариационного метода Канторовича-Власова и классических методов строительной механики позволяет осуществить практический расчет на устойчивость пластин и пластинчатых систем с особенностями в одном или двух ортогональных направлениях с любыми граничными условиями.
2. С помощью разработанной методики осуществлен инженерный расчет устойчивости пластин со смешанными граничными условиями, скачкообразным изменением нагрузки, жесткости и, в частности, пластин, ослабленных прямоугольным вырезом.
3. Проведенное исследование сходимости вариационного метода Канторовича-Власова в задачах устойчивости изолированных пластин при использовании в качестве координатных фундаментальных балочных функций подтверждает целесообразность применения последних для апроксимации искомого решения в одном направлении.
4. Проведенное экспериментальное исследование устойчивости сложных пластин с целью уточнения значений критической нагрузки дало небольшие отклонения относительно расчетного значения, полученного в третьем приближении.
5. С помощью метода муаровых полос для изолированных пластин получена экспериментальная функция прогибов, отличающаяся от балочной тем, что: а) точно удовлетворяя граничным условиям на краях £ =0, £ =1, она в то же время интегрально зависит от граничных условий на краях ? =0, ? ; б) зависит от соотношения сторон пластины ; в) зависит от механических характеристик материала пластины.
6. Экспериментально-теоретическое определение функции прогибов изолированных пластин позволяет получить достаточно точное
V решение для односвязных и двусвязных пластин уже при удержании одного члена в исходном разложении (1.27).
7. Экспериментальное исследование устойчивости пластин методом муаровых полос значительно проще и дешевле других экспериментальных методов, а функции распределения прогибов, полученные таким образом и подставленные в расчетную часть, существенно упрощают и уточняют последнюю.
8. По существу в работе предложен экспериментально-теоретический метод исследования устойчивости сложных пластин, который в отличие от метода, описанного в ряде работ А.В.Саченкова, предлагает использование экспериментальных данных для дальнейшего теоретического исследования, при этом существенно упрощаются математические выкладки, появляется возможность использовать заранее составленные таблицы.
2 3
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чурилов, Валерий Андреевич, 1975 год
ЛИТЕРАТУРА
I. Абовский И, П., Енджиевский Л.В.
2, Александров А .В.
3. Алехин Л.Г.
4. Александров В;А»
5. Аллахвердов Б.М., Корзон С.А., Никитин В.М.
6» Амиро Н.Я.
Дискретные методы расчета пластинчатых систем.
Красноярск,1965г.
Метод перемещений для расчета плитно-балочных конструкций. Тр.МИЙТ, вып., 174 •
Экспериментальное исследование устойчивости пластин.
"Изв.вузов.Маданостроение",1970г.10.
Об экспериментальном исследовании методом муаров изгиба круглой пластины, ослабленной 4-мя отверстиями. "Изв.вуз ов.Машиностроение", 1968г., № 3.
Исследование деформированного состояния Фанеры методом муаровых полос, тр.Ленинградского инженерно-строительного ин-та, № 69,1969г.
Расчет пластинчатых и пластинчатостерж-невых систем по методу деформаций. С б .трудов ин-та механики АН УССР, 1961,
23 .
7. Андреева Е.Н., Новицкий В.В.
8. Андреева Е.Н.
9. Баратов А.
Способ исследования кривизны поверхностей;
Авторское свидетельство № 160887,1963г., бюллетень изобретений и товарных знаков Я 5,1964г.
Метод муаров и его применение к расчету пластин.
"Изв.вузов","Строительство и архитектура", 1959г.,* I.
Об устойчивости прямоугольных пластин. "Изв.АН Узб. ССР",сер.техн.наук,Л I, 1962г;
10. Баратов А.
Исследование устойчивости упругих прямоугольных пластин с прямоугольным отверстием защемленных по внешнему и внутреннему контуру.
Сб."Теория оболочек и пластин",Ереван, АН СССР,1964г.
II, Баратов А,
12, Баратов А,
13. Барг Я,А,
14. Безухов Н.И.
15. Блейх Ф,
16. Блохов В,Г.
Влияние размеров отверстий на устойчивость квадратной пластинки. Тр.Ферганского политехнического ин-та, с ер."Механика",1970г.,вып.3.
Устойчивость упругих прямоугольных пластин с прямоугольным отверстием свободно опертых по внешнему и внутреннему контуру . "Результаты некоторых исследований в области энергетики,автоматики»механики и горного дела АН Узб.ССР", 1963г.
Устойчивость прямоугольной пластины. "Строительная механика и расчет сооружений*,1960, № 5.
Основы теории упругости пластичности и упругости.
Изд."Высшая школа",М,,1968г.
Устойчивость металлических конструкций. М;,Физматиз,1959г.
Исследование устойчивости пластин методом конечных элементов.
"Четвертая всесоюзная конференция по проблемам устойчивости и строит.механики", тезисы докладов,Харьков,М.,1972г.
17. Боженов А.Ш.
Устойчивость квадратной пластины переменной
18. Боженов А.Ш., Турсунов К.А,
19, Болотин В.В.
20. Броуде Б.М.
Устойчивость квадратной пластинки сжатой в одном направлении при комбинированных гар-ничных условиях.
0 понятии устойчивости в строительной механике.
Проблемы устойчивости в строительной меха-нике.М.,Стройиздат,1965г.
Принципы расчета тонких оболочек на устойчивость.
Тр.ГУ.Всесоюзная конференция по теории,Ереван, 1964г.
21, Броуде Б.М.
Устойчивость пластинок в элементах стальных конструкций.М. »Машстройиздат, 1949г.
22. Бруква Н.Ф.
23. Вайнберг Д.В., Вайнберг Е.Д.
24. Вайнберг Д.В.
25. Варвак II,М.
26. Вишняков А.И.
Об устойчивости прямоугольных ортотроп-ных пластин.
"Прикладная механика",т.1У,вып.З,1963г.
Пластинки, диски, балки - стенки. ГосстроЙиздат УССР. 1959г.
Справочник по прочности, устойчивости и колебаниям пластин.Киев,1973г.
Развитие и приложение метода сеток к расчету пластинок. 4.П изд.АН УССР,1953,
Решение задач строительной механики на электронной цифровой машине БЭСМ-2М. "Строительная механика и расчет сооружений, 1963г.,№ 6.
27. Власов В,3.
28. Власов В.З.
29. Вольмир А.С.
Строительная механика тонкостенных пространственных систем. ГосстроЙиздат,М.,1958г.
Устойчивость и колебания прямоугольных и трапецивадных пластинок. Сб."Тонкостенные пространственные системы", М.,ГосстроЙиздат,1у59г,
Устойчивость деформируемых систем. "Наука",1967г.
30, Воробкова Н.Л,, Обзор исследований по устойчивости пласти-Преображенский И.Н.нок и оболочек, ослабленных отверстиями.
Сб."Расчет пространственных конструкций", вып. ХУ, 1973г,
31. 1узь А.Н.
32. 1узь А.Н.
Концентрация напряжений около отверстий в тонких оболочках.
"Прикладная механика",5,№ 3,1969г.
0 постановке задач устойчивости пластин и оболочек, ослабленных отверстиями. "Концентрация напряжений",выц.З,"Наукова думка", 1971г.
33. Дюрелли А., Анализ деформаций с использованием муара.
Парке В. М."Мир", 1974г.
фке
34. Евстратов А.А,
Устойчивость прямоугольной пластинки при сложном напряженном состоянии, "Строительная механика и расчет сооружений", 1970, №5.
35. Ершов Н.Ф.
36. Зиненко Г.П.
37. Зиненко Г.П.
38. Ишлинский Ю.А.
39. Казаринов А.Д.
40. Калманюк А.С.
41. Канторович Л;В., Крылов В.И.
42. Кармшпин А.В.
43. Курдюмов А.А.
44. Клишнов В. И*
Некоторые вопросы устойчивости пластин. Тр.Горьковского политехнического ин-та, 1970г.,25,№ II.
Устойчивость прямоугольных трехслойных пластин с большим вырезом под действием касательных напряжений.
"Сопротивление материалов и теория сооружения", МежведомственнаЙ республиканский научный сб.,вып.Н,1970г.
Влияние отверстия на упругость прямоугольных пластин.
Общесоюзная конференция по проблемам устойчивости в строительной механике",1967г., тезисы докладов,Вильнюс,57,1967г.
Об одном переходе в теории устойчивости упругих прямоугольных пластинок. ДАН СССР,1954,т.95,№ 3.
Экспериментально-теоретические исследования прочности и устойчивости призматических оболочек при действии поперечной распределенной нагрузки;
Автореферат диссертации УПИ,Свердловск, 1974г.
Расчет пластинок.
Справочное пособие,М.,Госстройиздат,1959г,
Приближенные методы высшего анализма. Гостехиздат,М.,1952г.,Физматгиз,М.,1962г.
Устойчивость свободно опертых прямоугольных пластинок, подкрепленных ребрами жесткости, под действием равномерной нагрузки^ "Инженерный сборник", т. 24 ,М-Л,1956г.
Об экспериментальном решении задач изгиба пластин.
Труды ЛКИ.Судпромгиз.,1955г.
а) Устойчивость неразрезных систем, сочлен-ных из ортотропных прямоугольных пластинок. Сб."Расчет пространственных конструкций", выпШУ,М., 1971г.
б) Устойчивость неразрезных ортотропных пластин, сжатых в поперечном направлении. "Вопросы строительной механики" # тр.УПИ. Сб.№ 175, Свердловск, 1968г.
45. Косухин А.Н.
46. Корбач В.Р., Петров и др.
47. Кучеркж В.И.
48. Кучеркж В.И., Чурилов В.А.
49. Кучеркж В,И., Чурилов В.А.
50. Кучерюк В.И., Чурилов В.А.
51. Левин О.А.,
Шнейдерович Р.М.
52. Левин О.А.,
Шнейдерович Р.М.
53. Лехницкий С.Г.
а) К вопросу о расчете тонкостенных пространственных конструкции как систем сочлененных пластин. Труды конференции по теории пластин и оболочек.
Казань.
б) Применение ЭЦВМ в вариационных методах теории пластин.
Сб. ЭВЦМ в строительной механике",Строй-издат,1966г.
в) Практический метод расчета прямоугольных пластин и некоторых пространственных систем. Диссертация,Свердловск, 1963г.
Теоретическое и экспериментальное исследование устойчивости пластин, подкрепленных центрально расположенным стрингером при эксцентричном сжатии.
Сб.Прочность конструкций летательных аппаратов, Харьков,ХАЙ,I973г.
Расчет пластинчатых систем на упругом основании.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук,Тюмень,1970г.
Устойчивость прямоугольных пластин при смешанных граничных условиях, РЖ "МеханикаII, 1974г. № 2138-74 Деп,
Исследование устойчивости прямоугольных пластин, ослабленных вырезом . РЖ "Механика", № 3012-74 Деп.
Применение метода муаровых полос для теоретико-экспериментального исследования устойчивости пластин.
Материалы П Всесоюзного семинара "Геометрические методы исследования деформаций и напряжений",Челябинск,1975г.
Методика измерения деформаций на плоскости по картинам муаровых полос. Заводская лаборатория $ 4,1970г.
Погрешности метода измерения деформаций с помощью метода измерения деформаций с помощью картин муаровых полос. Машиноведение & 5,1969г.
К расчету на устойчивость ортотропной пластинки.
"Вестник инженеров и техников",№ 1,1941г.
54. Лехницкий С.Г,
55. Михлин С.Г.
56. Музыченко Ю.Н.
57. Музыченко Ю.Н.
58. Налоев В,Г.
59. Налоев В.Г.
60. Новицкий В.В., Андреева E.H.
61. Новицкий В.В., Андреева E.H.
62. Новицкий В .В.
63. Ошбалов П.М.
64. Пеклов H.A.
Устойчивость анизотропных пластинок. М-Д, Госстрой, издат, 1943г.
Вариационные методы в математической физике.
Изд.2-е переработанное и дополненное "Наука",М.,1970г.
Изгиб и устойчивость прямоугольных пластин, ослабленных вырезами. Сб."Теория оболочек и пластин",Ереван, АН Арм.ССР,1964г.
Применение метода последовательных приближений к решению задач устойчивости и колебаний стержневых систем и пласти. Сб."Расчет сооружений на прочность и устойчивость" , изд.Ростовского университета, 1964г.
Решение задач изгиба и устойчивости пластин
методом конечных элементов.
Тр.ГНИ им.Жданова,том.23,вып.9,1967г.
Экспериментальное исследование устойчивости пластины с вырезом.
Тр.Горьковского политехчнического ин-та, 26,* II,1970г.
Определение пригибов деформируемых пластинок методом муаров.
Сб."Расчет пространственных конструкций", выпЛО,1965г.
Исследование изгиба пластинок методом муаров.
Сб.*Расчет пространственных конструкций", вып. IX, 1964г.
Новые исследования по методу муаров. СбГРасчет пространственных конструкций", Госстройиздат,вып.II,1967г.
Изгиб, устойчивость и колебания пластинок» Издание М1У, 1958г.
Устойчивость прямоугольной пластинки, сжатой дискретной нагрузкой. Сб.Сопротивление материалов и теория сооружений , вып. 3, Киев, 1965г.
65. Полухин П.И. и др.
66. Папкович П.Ф.
67. ПреЙсс А.К.
Графическая обработка данных методом
муар и координатных сеток.
Изв.вузов *Черная металлургия",& 1,1970г.
Строительная механика корабля. т.П, Судпромгиз. 1941г.
Оценка влияния коэффициента Пуассона при экспериментальном исследовании изгиба пластин.
Сб.Проблемы прочности в машиностроении, вып.8, изд-во АН СССР,1962г.
68. Напряжения и деформации в деталях и узлах машин. Под редакцией Пригоровского Н.И. ГОта машиностроительной лит-ры,м.,1961]
69. Преображенский й.Н.Устойчивость оболочек и пластинок с отвер-
стиями.
Сб.Теория оболочек и пластин,М.,"Наука", 1973г.
70. Преображенский Й.Н,Об устойчивости прямоугольных пластинок с
отверстиями.
Сб.Конструирование и расчет зданий и сооружений для научных исследований^,, "Наука*, 1973г,
71, Ржаницын А,Р.
72. Римский Г.А.
73. Роотс Л., Сакс Э.
74. Саченков А.В,
75. Свердлов А.И., Ушаков Б.Н.
Устойчивость равновесия упругих систем. М.,Гостахиздат,1955г.
Исследование косоугольных пластин методом Канторовича-В ласова. Сб."Исследования по теории сооружений", вып.18,М.,стройиздат,1970г.
Об устойчивости трапециевидных пластинок. Ученые записки Тартусского университета, 1971г.,вып.281,
Теоретико-экспериментальный метод, Сб.Йсследование по теории пластин и оболочек, № 6-7,изд.Казанского ун-та, 1968г,
Исследование методом муаровых полос изгиба прямоугольной консольной пластины с частично защемленным краем. "Расчеты на прочность".Сб.статей,вып,13, 1968г.
76, Слепов Б,И,
77, Смирнов А.Ф.
78, Смирнов А.Ф.
79, Смирнов В,И.
80, Субботин К,Н,
81, Супоницкий Л.И.
82, Сухарев И.П,
83, Сухарев Й.П., Ушаков Б.Н.
84, Сухарев И,П,, Ушаков Б,Н,
85, Теокарис И.
86, Тимошенко С.П.
87, Тимошенко С.П,
88, Тимошенко С.П,
' 89. Труханов А.М., Малов А.П.
г
90. Ушаков Б.Н.
л г
Устойчивость прямоугольных пластин при совместном действии касательных и нормальных напряжений.
Тр.ин-та им.А.Н,Крылова,вып,13,Л.,1946г,
Численный метод расчета на устойчивость пластин переменной толщины. Тр.МЙИТ, вып.164,1963г.
Устойчивость и колебания сооружений. М.,Гостехиздат,1958г.
Курс высшей математики., т. Г-1У, М.Наука, 1974г.
Прочность и устойчивость косоугольных свободно опертых пластинок, автореферат диссертации, изд.МАЙ,1953г.
Некоторые вопросы расчета пространственных систем, сочлененных из прямоугольных пластин, методом перемещений, автореферат диссертации МИСИ,1969г.
Исследование изгиба пластин переменной жесткости муар отражательным методом, сб.Расчеты на прочность,вып.II,изд.М-ие, 1965г.
0 применении метода муара для исследования гибких пластин, "Вестник машиностроения", Я 10,1965г.
Исследования деформаций и напряжений методом муаровых полос, изд."Машиностроение", М.,1969г.
Муаровые полосы при исследовании деформаций, М.,"Мир",1972г.
Пластинки и оболочки, Гостехиздат,1948г.
Колебания в инженерном деле, изд,"Наука, М,,1967г.
Устойчивость упругих систем.М»,Гостехиздат, 1955г.
Применение зеркально-оптического метода к расчету круглых и прямоугольных пластинок, из^.в^гзов,сер.строительство и архитектура,
Применение муаровых картин для исследования перемещении и деформаций, сб.Расчеты на прочность, вып.12,изд-во "Машиностроение ",1966г.
91. Фельдман А.А.
Сти^к^-сть стиснутой дрямокутнойй пластинки з квадратным отвором при рсэних умовах о закр^пленния контуров."Наук.працй Укр. сильскогоспод^в^.акад. К.1968.
92. Фельдман М.Р.
93. ФлеЙшман Й.П., Каплевацкий Н.Д,
94. Фролов В.М.
95. Шайкевич В.Д.
96. Шайкевич В.Д.
97. Ширманов В.С.
98. Анг Я.,
Ньюмак Н.
Решение некоторых задач на ЭЦВМ. Сб.Применение ЭЦВМ в строительной механике. Киев,"Наукова думка",1968г.
Устойчивость ортотропннх прямоугольных пластинок, подкрепленных ребрами жесткости, "Сопротивление материалов и теория сооружений. "Межведомственный республиканский научный сб.,Киев,1970г.,вып.X
0 применении вариационного метода Л.В.Канторовича к задачам прикладной теории упругости, инженерный сб.,М.,АН СССР,1956г.
Устойчивость и свободные колебания пространственных пластинчатых систем. Сб.Расчет пространственных конструкций, вып. ХУ, 1973г.
0 численном решении некоторых задач строительной механики пластин и пластинчатых систем.
Сб.Исследования по теории сооружений, вып.ХУП,стройиздат,1969г.
Расчет свободно опертой пластинки на устойчивость при совместном действии касательных и нормальных напряжений, тр.Горьковского ЙСИ,вып.54,1969г.
Численный метод расчета неразрезных плит. В сб."Расче* строительных конструкций с применением электронных вычислительных машин",М.,Стройиздат,1967 г.
100. Дульнев Р.А.
101. Минаев Л,С.
Об устойчивости пластинок с прямоугольными
1Я конф< СТРОИТ'
механике^ Тезисы докладов.Москва,1972.
9&* п^пбля^Ди^ргй и н отверстиями. Четвертая Всесоюзная'конферен-иреоораженскии и.н. цш п0 проблемам устойчивости в строительной
Измерение пластинчатых деформаций при повышенных температурах методом оптических сеток. Сб."Методы исследования напряжений", "Наука",1965г.
Некоторые вопросы устойчивости пологих оболочек. В сб."железобетонные пространственные конструкции и крупные панели".М.»"Высшая школа*,1966г.
102. Соколов Б.П.
103. Саченков А.В.
104. \к&%сЛ V/.
105. м Ш
106. Шйс1
107. М^тапп У-
\vbircbtfocjkr Й-Н.
Экспериментальная установка для определения деформаций с помощью мелких сеток. "Заводская лаборатория",т.947,1958г.
Теоретико-экспериментальный метод исследования устойчивости пластин и оболочек. "Исследования по теории пластин и оболочек" ,вып.УТ-УП.Изд.КГУ,Казань,1966г.
Ьайшт <кнт<(т£г>1 Ф^ паркета
Шг.
ргоШтс ргаиоЫмЫм х се1рг{шпи Лгеш'Ш ггеф/ /7,
Лаки 4*гшщ г '
ЁхШ/леМ сгШса£ £#¿4 рефтЫ Шпаге-
рШ. „ Ьргпт. МегкпЧ, , Ш *
ЕхрегШипЫИ* ИпЬмеЬстдеп ргсй?-еЗе/?ел Мппипм . . игт. ¿поС>. лтС
%Ш*Ы Ш. Ш Ш Ж См/ СаяЛпсЬе,
то, ум&п /т *
ТЬс /шй тОмС и> е&*йб
ТееЬЩие*, 1/гмгеШ{у ер &г/т>а/н/г^/ме.1дб9
)
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.