Определение распорной силы

В том случае, когда обечайки соединены под углом, т.е. не имеют общей касательной в узле сопряжения кроме краевых нагрузок Q₀ и M₀, возникает так называемая распорная сила Q, равномерно распределенная по краю.

Рассмотрим условие ее появления и получим зависимость, по которой она может быть определена, например, для конической обечайки. Как известно, в конической обечайке возникает продольная меридиональная сила U_x. Разложим ее на составляющие U^’_к и Q.

При этом доказано, что U^’_ц = U^’_к

где U^’_ц – меридиональная (продольная) сила, возникающая в цилиндрической обечайке под действием внутреннего давления.

Таким образом, и U^’_ц и U^’_к, взаимокомпенсируются, так как они направлены навстречу друг другу и равны между собой. В этом случае остается нескомпенсированной сила Q, так называемая распорная сила. Она как бы распирает обечайку, вызывая появление дополнительных деформаций и напряжений. Поэтому при конструировании конических днищ желательно, чтобы распорная сила была как можно меньше.Откуда путем несложных преобразований находим величину распорной силы .

Распорная сила зависит от внутреннего давления и геометрических параметров оболочки. Дополнительная краевая нагрузка – распорная сила Q может достигать очень больших значений

Составление схемы

Понятие о длинных и коротких оболочках.

Если зоны действия краевого эффекта по краям оболочки не перекрывают друг друга, то оболочка называется длинной

Оболочка короткая, если зоны накладываются друг на друга.

19. Определение внутренних силовых факторов

Меридиональный и тангенциальный изгибающие моменты находятся:

– меридиональный

– тангенциальный

Тангенциальное усилие находится по формуле

Меридиональное усилие является функцией поперечной нагрузки, т.е.

Например, для конуса ,

Для цилиндра

Как говорилось выше, индекс при данных значениях говорит о том, что они определяются при различных значениях , т.е. вдоль меридиана от до .

20. Расчет оболочек на прочность при совместном воздействии внутреннего давления и краевых нагрузок

Меридиональное (продольное) напряжение находится

+ .

Так как для цилиндрической оболочки , примет вид

Тангенциальное (кольцевое, окружное) напряжение

В большинстве случаев напряжения от краевых нагрузок достигают максимальных значений на краю зоны действия краевых нагрузок, т.е. при В этом случае обычно определяют напряжения по формулам: