- •Вопросы к экзамену по второй части курса
- •8. Расчет статически неопределимых плоских рам по методу сил. Рациональный выбор основной системы. Привести примеры.
- •9. Определение перемещений в статически неопределимых плоских рамах. Привести примеры.
- •10. Трехмерное напряженное состояние в точке. Тензор напряжений, его особенности и форма записи. Закон парности касательных напряжений.
- •11. Трехмерное напряженное состояние в точке. Определение напряжений в произвольно заданной площадке.
- •12. Главные напряжения и главные площадки трехмерного напряженного состояния в точке. Инварианты тензора напряжений.
- •13. Определение напряжений в площадках, наклоненных к главным. Максимальное касательное напряжение. Понятие о трех кругах Мора. Эллипсоид напряжений.
- •14. Трехмерное напряженное состояние. Вывод формул напряжений, возникающих в октаэдрических площадках.
- •15. Разложение тензора напряжений на шаровой тензор напряжений и тензор-девиатор напряжений.
- •16. Вывод формулы удельной потенциальной энергии упругой деформации.
- •19. Особенности оценки прочности для трехмерного напряженного состояния. Эквивалентное напряжение. Критерий прочности.
- •21. Понятие о гипотезе предельных состояний (гипотезе Мора).
- •24. Предпосылки (гипотезы, допущения) безмоментной теории тонких оболочек вращения.
- •25. Безмоментная теория тонких оболочек вращения. Вывод формулы для определения меридионального напряжения.
- •26. Безмоментная теория тонких оболочек вращения. Вывод уравнения Лапласа.
- •27. Расчет сферической оболочки под газовым давлением по безмоментной теории тонких оболочек вращения.
- •28. Расчет цилиндрической оболочки под газовым давлением по безмоментной теории тонких оболочек вращения.
- •29. Расчет конической оболочки под газовым давлением по безмоментной теории.
- •30. Расчет па прочность толстостенных труб из линейно-упругого материала. Постановка задачи Ламе. Физическая сторона задачи.
25. Безмоментная теория тонких оболочек вращения. Вывод формулы для определения меридионального напряжения.
ОТВЕТ: Безмоментной теория оболочек – теория, построенная на предположении, что напряжения, возникающие в оболочке, постоянны по величине и, следовательно, изгиб оболочки отсутствует.
Рассмотрим симметричную оболочку (такая оболочка, в которой срединная поверхность представляет собой поверхность вращения) толщиной h. Обозначим через ρm радиус кривизны дуги меридиана срединной поверхности, а через ρt - второй главный радиус, т.е. радиус, т.е. радиус кривизны нормального сечения, перпендикулярного к дуге меридиана. Этот радиус равен отрезку нормали, заключённой между срединной поверхностью и осью симметрии. ρm и ρt являются в общем случае функцией угла θ – угла между нормалью и осью симметрии.
Двумя парами меридиональных и нормальных конических сечений выделим из оболочки элемент ds1, ds2. Будем считать, что на гранях элемента возникают напряжения σm и σt. Первое будем считать меридиональным напряжением. Вектор этого напряжения направлен по дуге меридиана. Второе напряжение σt называется окружным напряжением. Напряжения σm и σt, умноженные на соответствующие площади граней элемента, дадут силы σm·h·ds2 и σt·h·ds1. К этому же элементу приложена сила нормального давления p·ds1·ds2. Проектируя все силы на нормаль, получим: . Так как,, то в итоге:-уравнеие Лапласа. Спроектируем все силы на направление оси оболочки. Удобнее это делать не для элемента, а для част оболочки, отсечённой коническим нормальным сечением. Обозначая через Р осевую равнодействующую внешних сил, получим: .
26. Безмоментная теория тонких оболочек вращения. Вывод уравнения Лапласа.
ОТВЕТ: Безмоментной теория оболочек – теория, построенная на предположении, что напряжения, возникающие в оболочке, постоянны по величине и, следовательно, изгиб оболочки отсутствует.
Рассмотрим симметричную оболочку (такая оболочка, в которой срединная поверхность представляет собой поверхность вращения) толщиной h. Обозначим через ρm радиус кривизны дуги меридиана срединной поверхности, а через ρt - второй главный радиус, т.е. радиус, т.е. радиус кривизны нормального сечения, перпендикулярного к дуге меридиана. Этот радиус равен отрезку нормали, заключённой между срединной поверхностью и осью симметрии. ρm и ρt являются в общем случае функцией угла θ – угла между нормалью и осью симметрии.
Двумя парами меридиональных и нормальных конических сечений выделим из оболочки элемент ds1, ds2. Будем считать, что на гранях элемента возникают напряжения σm и σt. Первое будем считать меридиональным напряжением. Вектор этого напряжения направлен по дуге меридиана. Второе напряжение σt называется окружным напряжением. Напряжения σm и σt, умноженные на соответствующие площади граней элемента, дадут силы σm·h·ds2 и σt·h·ds1. К этому же элементу приложена сила нормального давления p·ds1·ds2. Проектируя все силы на нормаль, получим: . Так как,, то в итоге:-уравнеие Лапласа.
27. Расчет сферической оболочки под газовым давлением по безмоментной теории тонких оболочек вращения.
ОТВЕТ: Для сферической оболочки . По условию полной симметрии. Уравнение Лапласа () примет вид: . Напряжённое состояние будет являться двухосным:. Наименьшее напряжениепринимаем равным нулю. По теории Мора, независимо от величиныk (): .