WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

В работе представлены эпюры моментов в направлении оси. По результатам расчета видно, что моменты, определенные при 5 и 7 гармониках ряда функций перемещений по линиям, не пересекающим отверстие, практически совпадают. Несколько хуже совпадение результатов по линиям, пересекающим отверстие. Поэтому для построения эпюр моментов в аппроксимирующем ряде необходимо удержать до 7 гармоник в функциях перемещений. Выводы о недостаточной сходимости решения на контуре отверстия и вблизи его хорошо иллюстрируются на приведенных эпюрах. Анализ результатов исследований показывает, что при 7 гармониках область больших погрешностей в значениях моментов распространена всего лишь на. Однако, определить моменты на этих участках, экстраполируя на них моменты, полученные в области отстоящей от контура отверстия, очевидно не трудно. Исключение составляют области концентрации напряжений (углы отверстий), которые считаются закругленными. Таким образом, результаты расчетов показывают, что разработанный в работе метод и алгоритмы позволяет определять НДС оболочек с отверстиями.

В работе приведены примеры расчёта гибких пластинок, толщина которых изменялась в поперечном направлении по синусоидальному закону и по линейному закону ; величина r варьировалась от 0 до 2.

Приведены кривые зависимости нагрузка-прогиб и нагрузка-интенсивность напряжений для точек на верхних, средних и нижних поверхностях при разном изменении толщины Наиболее жесткой оказались пластинки с профилем и менее жесткой при. Наиболее напряженной являются пластины с поперечным профилем -, а менее напряженной с поперечным профилем -. Кривые нагрузка-интенсивность напряжений в срединной поверхности близки к линейным. Для верхних волокон эти зависимости нелинейны и имеют большой радиус кривизны для профиля -. При определенной нагрузке интенсивность напряжений уменьшается, что указывает на значительно влияние мембранных растягивающих усилий. Полученные результаты совпали достаточно точно с приведёнными в работах В.А. Крысько. Анализ проведенных вычислительных экспериментов показывает, что предложенный метод и алгоритм позволяют учитывать плавное изменение толщины тонкостенных элементов и могут быть применены при их оптимальном проектировании.

В работе рассматривается прямоугольная в плане пластина ступенчато переменной толщины,, с размерами сторон шарнирно - неподвижно опертая по внешнему контуру и нагруженная равномерно распределенной нагрузкой -. Материал СЧ 12-28, разномодульный.

Расчеты велись для двух типов пластин с утонченной и утолщенной средней частью. Для первой пластины толщины: 1,5см, 1.0см, 1,5см, для второй пластины толщины: 1см, 1,5см, 1.0см, при этом. НДС характеризовалось по прогибам и интенсивности напряжений. Эпюры для разных типов пластин отличаются количественно и качественно. Так наибольший прогиб возникает в пластине с утонченной средней частью. Однако большая интенсивность напряжений возникает в месте изменения толщин в пластине с утолщенной средней частью. Отметим резкое изменение интенсивности напряжений в местах изменения толщин. При этом независимо от изменения толщины напряжения уменьшаются в месте изменения толщин к центру. На приведенных в диссертации зависимостях видно влияние геометрической нелинейности. Большие величины интенсивности напряжений возникают в верхних волокнах из-за разномодульности материала, так как модуль упругости на сжатие выше модуля упругости на растяжение. Анализ результатов расчета указывает на существенное влияние на НДС ступенчатых пластин геометрической нелинейности и разномодульности материала. Отметим, что более жесткой и напряженной является пластина с утолщенной средней частью. Результаты полностью совпали с приведенными в работах В.Н. Завьялова и О.Н. Попова.

В диссертации приведен пример расчета реальной конструкции. Рассчитана конструктивно ортотропная плита с главными ребрами жесткости на действие колесной нагрузки. Геометрические и физические параметры: стальной лист ; главные ребра ; утолщения ; второстепенные ребра. Плита разбита на четыре панели главными ребрами жесткости и колесной нагрузкой. Построены графики зависимости “нагрузка-прогиб”, “нагрузка-интенсивность напряжений” для центральной точки нижней поверхности второстепенного ребра. Текучесть в нижних волокнах возникает при, после возникновения которой происходит отклонение от линейного решения.

а) d)

e)

b)

c)

Рис. Ортотропная плита под действием колесной нагрузки.

a) Геометрические и физические параметры; b) Эпюра прогибов по оси симметрии; c) Эпюра интенсивности напряжений по оси симметрии;

d) График нагрузка-прогиб в центре плиты; e) График нагрузка-интенсивность напряжений в центре плиты.

Приведены эпюры прогибов и интенсивности напряжений вдоль оси симметрии плиты при трех нагрузках,,.

Анализ результатов расчетов показывает, что построенный алгоритм позволяет учитывать дискретное подкрепление ребрами и учитывать поперечную нагрузку в виде полосовой.

Исследовано НДС квадратных шарнирно закреплённых пластин из материала Ст3. Из рассмотрения изменения основных характеристик следует, что для квадратной пластины с шарнирным закреплением по контуру из материала с диаграммой деформирования по Прандтлю находящейся под действием равномерно распределённой нагрузки расчёт можно производить: с учётом только физической нелинейности при отношении толщины к длине 10 (); с учётом только геометрической нелинейности при (); в остальных случаях необходим учёт геометрической и физической нелинейностей. При ограничениях на прогибы (меньше 1/150 длины) расчёты можно проводить в линейной постановке при гибкости.и с учётом только геометрической нелинейности при. При граничных условиях с защемлением необходим учёт физической нелинейности, так как текучесть возникает возле защемления при нагрузке примерно в два раза меньшей чем при ограниченном прогибе.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

  1. Получен функционал полной энергии системы в аналитической форме. Из которого, как частные случаи, следуют функционалы без учёта физической и геометрической нелинейностей. Для физической линеаризации функционала применен метод переменных параметров упругости. Для поиска варьируемых параметров на каждом этапе приближения задачи применяются методы прямого поиска, минимизирующие многопараметрическую функцию.
  2. Доказана целесообразность применения энергетического метода с использованием основной расчётной схемы метода перемещений для расчета неоднородных прямоугольных пластин и пологих оболочек переменной толщины с рёбрами жёсткости, отверстиями и накладками с учетом физической и геометрической нелинейностей, разномодульности под действием температурной и силовой нагрузок.
  3. Разработаны аналитический метод и алгоритмы расчета неоднородных прямоугольных пластин и пологих оболочек переменной толщины с рёбрами жёсткости, отверстиями и накладками с учетом физической и геометрической нелинейностей, разномодульности под действием температурной и силовой нагрузок.
  4. В предложенном алгоритме заложен способ выделения главной части решения по Х.М. Муштари, позволяющий учитывать нелинейность задачи только по главным гармоникам.
  5. Проведены вычислительные эксперименты по исследованию точности и сходимости результатов расчёта. Показано, что НДС рассматриваемых тонкостенных конструкций с достаточной для практики точностью получается при сравнительно небольшом числе членов ряда в функциях перемещений и не очень густой сетке для численного интегрирования. Даны практические рекомендации по их выбору.
  6. Исследованы возможности предложенного метода и алгоритмов расчёта для широкого круга задач с учётом разрывных параметров и нелинейностей различного вида. Ряд задач решён впервые. Исследовано НДС квадратных шарнирно-закреплённых пластин и с защемлением из материала Ст3. Установлены границы применения нелинейного и линейного расчётов.

Основное содержание диссертации отражено в публикациях:

  1. Малиновский А.П., Моисеенко М.О. Алгоритм расчета железобетонных плит и пологих оболочек переменной толщины с прямоугольными отверстиями с применением обобщенных функций // Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок: тезисы докладов НТК. Секция “Проблемы развития теории сооружений и совершенствования строительных конструкций” 11-12 сентября 2002г., г.Томск. 2002.- С. 114.
  2. Малиновский А.П., Моисеенко М.О., Попов О.Н. Обзор по исследованиям тонкостенных элементов конструкций переменной толщины (1990 – 2002гг) // Томск. гос. архит.-строит. ун-т Томск, 2003.- 26 с.: библиогр. 163 назв.-Рус.- Деп. в ВИНИТИ 22.01.2003, №145-В2003.
  3. Moiseenko M.O. Calculation of reinforced concrete slabs, folds and sloping covers with breaking parameters, taking into account crack-forming // 8th Korea-Russia International Symposium on Science and Technology. Vol. 2. June 26 – Jule 3, 2004 At Tomsk Polytechnic University, RUSSIA. – P. 329- 331.
  4. Malinovsky A.P., Moiseenko M.O., Popov O.N., Possible Approaches to Description of Unlinear Elastic Materials Behavior of Different Modules // 8th Korea-Russia International Symposium on Science and Technology. Vol. 3. June 26 – Jule 3, 2004 At Tomsk Polytechnic University, RUSSIA. – P. 45- 48.

Изд. Лиц. №021253 от 31.10.1977. Подписано в печать 04.11.2004.

Формат 60х84 1/16. Усл.-печ. Л. 1,0.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж 100 экз. Заказ №

ООП ТГАСУ:

634003, Томск, ул. Партизанская, 15.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»