![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Киселев В.А. Расчет пластин
.pdfYfn (У) == YÜi (y) + Y** (у) = |
С, F* (у) + C 2 F~t(y).+ |
Cs |
F* (y) + |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ СХ(У)- |
|
\q-^-F'l{y-u)du. |
|
|
|
|
(2.127) |
|||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
D |
|
|
|
|
|
|
Запишем равенства |
(2.124) — (2.127) |
при |
y |
= |
0, |
учитывая |
||||||||
матрицу (2.118): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
7m (0) = Ci ; |
|
У«(0) = С8 ; |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
У;»(0) = С2 ; |
|
П,(0) = С4 . |
|
|
|
|
|||||
Теперь |
выражение |
(2.124) |
представим так: |
|
|
|
|
|
||||||
|
Ym |
(у) = Ym |
(О) Л |
Ы + П |
|
(0) F2 |
(у) + 7 ; (0) F3 |
(у) + |
||||||
|
|
+ Y'H, (0)Ft(y)- |
j |
qj^-Fi(y-u)dit. |
|
|
|
(2.128) |
||||||
Учитывая, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M y m ( 0 ) = - D ' ^ ( 0 ) - и . ( ^ ) Ѵ т ( 0 ) ] ; |
|
|
||||||||||
|
|
V y m (0) = |
- D |
r l ( 0 ) - e ( ^ ) V , ; ( 0 ) ] , |
|
|
||||||||
можем |
получить: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
|
+ . ( ^ ) V m ( 0 ) ; |
|
|
(2.129) |
||||
|
|
y - ( 0 ) = - ^ ^ + |
e ( ^ ) V ; ( 0 ) . |
|
|
|
(2.130) |
|||||||
Подставляя полученные выражения (2.129)—(2.130) |
в (2.128), |
|||||||||||||
будем |
иметь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П і ( < / ) = З Д ) + |
ЗД) |
= Г т ( 0 ) > і |
0 / ) + Н - ( ™ ) Ч |
(0)] + |
||||||||||
|
+ |
П ( 0 ) |
|
|
|
|
|
(у) |
|
D |
|
РЛу)- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
Р |
Л |
|
у ) |
- |
\ ^ |
F i |
{ y - u |
) |
d |
u , |
(2.13 |
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
где е = 2 —p..
50
Займемся теперь частным решением в уравнении (2.131):
|
|
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
|
Yfn(y)=- |
j 4-^Ft(y-u)du.m |
(2.132) |
|||
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
Если нагрузка прерывная (рис. 34), то частное решение для |
||||||||
различных |
участков |
будет: |
|
|
|
|||
для |
первого |
участка |
0^.y^.d{ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
у |
|
du, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для |
второго |
участка |
с?! ^ |
у ^ |
d2 |
|
||
|
|
|
у |
|
|
|
у |
|
У*т2{у)=-\ |
|
*yg±Ft(y-u)du- |
j &q™{u) |
F,(у-и)du |
||||
|
|
О |
|
|
|
di |
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
Y*ml(y)-^^^F,(y-u)dut |
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
àqmi |
(u) = |
|
qmi(u)—qml(и). |
|
|
Общая для п-го участка: |
|
|
|
|||||
УГпп{у)=-^Р,(у-и)ан- |
|
|
|
^ ^^ÛFt(y-u)du |
= |
|||
|
|
|
|
|
|
|
І= I d; |
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
= |
rmln-1)(y)- |
|
f |
^!!^R^Ft(y-u)dut |
(2.133) |
||
|
|
|
|
|
dn-l |
|
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AQmi |
(u) = qm(t+i) |
(") —qmi («)• |
(2-134) |
Если при y = dt имеет место сосредоточенно-полосовая нагрузка интенсивностью pd . (х) кгс/см (рис. 35, а), то ее надо разложить в ряд:
|
оо |
|
Pdi(x)= |
2 P m i № ) s i n — , |
(2.135) |
51 .
где (см. рис. 35, б)
а
|
Pmi(dù |
= — |
pd.(x)s\n |
— |
dx. |
(2.136) |
||
|
|
|
а •> ' |
|
а |
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
Аналогично |
раскладывается |
в |
ряд сосредоточенная |
сила Pt |
||||
в точке с координатами |
x = ct |
и y~dt |
(рис. 36): |
|
||||
Pmi(dù |
= - Р , s i n ' Ä |
(см. рис. 36, б). |
(2.137) |
|||||
|
|
|
а |
а |
|
|
|
|
Нагрузка p m i (d £ ) |
(см. рис. 35,6 |
и |
36,6) |
создает приращение |
||||
|
AQ,jm(dù = àVvm(dd |
= pmi{dd. |
(2.138) |
|||||
Полагая |
Pmi idi) = ^Уут (di) = <7m (") d "> |
|
||||||
|
|
|||||||
по (2.132) будем |
иметь: |
|
|
|
|
|
|
|
|
Y*m(y)= |
|
"-^-F.iy-dt). |
|
(2.139) |
Этот же результат получим и непосредственно из четвертого слагаемого уравнения (2.131), поскольку исходное дифференциаль ное уравнение (2.101) линейное с постоянными коэффициентами, допускающее применение принципа наложения действия отдель ных сил.
Если |
при |
у = dt |
имеется полосовая |
моментная |
нагрузка |
||||||
Мѵі (х) (рис. 37, а), то и она должна |
быть разложена в ряд |
|
|||||||||
|
|
Мв1(х)= |
|
І2. . |
|
|
тпх |
(2.140 |
|||
|
|
|
S |
Mml(dt)sin |
a |
||||||
где |
|
|
|
|
ш = |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Mmi[dt) |
= |
A |
\муі(х) |
sin |
dx. |
(2.141) |
|||
|
|
|
|
a |
J |
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
При |
сосредоточенном |
моменте |
Myi |
в |
точке с координатами |
||||||
X — Ci и у = |
d£ (рис. 38, а) |
коэффициент |
разложения |
будет: |
|
||||||
|
Mml(dt)=±Muism2fl |
|
|
|
(рис. 38, б).. |
(2.142) |
|||||
Сосредоточенно-полосовая |
моментная |
нагрузка |
Mmi |
(dt) |
|||||||
(рис. 37, б и 38, 6) создает |
приращение |
|
|
|
|||||||
|
|
|
Д Л Ѵ * |
= |
( 4 ) - |
|
( 2 Л 4 3 ) |
52
Ят(п*Ф)
Ят,()І) 1
Рис. 34
и
Рис. 35 |
Рис. 37 |
0- /
Ль
Рис. 36 |
Рис. 38 |
53
Заменим |
|
сосредоточенно-полосовую |
моментную |
нагрузку |
||||||||
M mi (d-i) |
двумя |
сосредоточенно-полосовыми |
нагрузками |
(рис. |
39) |
|||||||
Pmi (di) |
с расстоянием |
между |
ними à.dt |
0 при |
условии, |
что |
||||||
|
|
|
|
|
AMJ / m (rf£ ) |
= |
pm i (rfi )Adt -. |
|
|
|
||
Согласно |
(2.139), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
П(у) |
= |
-ImUÉiL |
F i |
(у- dt) |
+ |
F,(y-di-bdi) |
|
|||||
|
|
|
|
|
Pmi(dj) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 39 |
|
|
|
|
И ЛИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y%{y)~- |
ЬЩтШ |
FtUt |
— dt— Adt) — Ft(y— |
do |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
При |
Adt-+-0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
V * |
z |
> |
ЬЩпШ |
dFt |
|
àMym{di) |
|
|
|
|||
Ущ(у) |
= |
|
|
• — = |
|
F3(y — dt). |
(2.144) |
И это выражение могло бы быть получено на основе принципа наложения по аналогии с третьим слагаемым уравнения (2.131).
Теперь уравнение (2.131) с учетом полученных выражений (2.133), (2.139) и (2.144) для п-го участка пластины будет:
Утп (У) = |
К |
(У) + |
УГпп (У) = |
Ym |
(0) Fi |
(У) + V- (—Уря(у) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
J |
+ Ут(0) рау)+*\ — )~рл(у) ЩтD |
(0) F3(y)~ |
||||||||
Ft{y) |
— j |
да-^ |
Ft |
{y- |
a) du— |
^ — |
F3 (y— dt)— |
||
n— 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ 2 ^ № |
> |
Л ( У |
- ^ |
) - |
2 |
S |
|
|
(2.145) |
|
|
|
|
|
l = 1 |
d; |
|
|
|
Далее удобно из частного интеграла от распределенной нагруз ки, записанного в интегральной форме, сразу же выделить наиболее часто встречающуюся линейную часть нагрузки. Для этого разло жим нагрузку в ряд:
54-
|
|
|
|
Qmi (") - q m i |
(Ö) + |
q'm, |
(О) и + . . . ; |
|
|
|
(2. Н6) |
||||
|
|
|
А9Т О і(") |
= А^т І (гі( ) |
+ А ( 7 т і ( ^ ) ( и - ^ ) . |
|
|
(2.147) |
|||||||
Подставляя (2.146), |
(2.147) |
в |
уравнение |
(2.145) |
|
и |
интегрируя |
||||||||
только |
два |
первых слагаемых |
рядов, |
получим: |
|
|
|
|
|||||||
Утп |
(у) |
|
= К |
(У) + |
Ymn (У) = |
Ym |
(0) | > х (у) + |
ц ( ™ |
j Ѵ 3 (у) + |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MymW |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
YM |
F2(y)+s(f) |
|
|
Ft(y) |
D |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Vym(0) |
|
|
|
Яті (0) |
„ , |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<7nu(«) — ?mi(0) — ?,„, |
(0)w |
•F4 |
(г/—u)d« — |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
(1=1 |
|
A M j , m |
(dj) |
|
|
|
|
n = I |
AVym (dj) |
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
FAy~dù— |
|
2 |
D |
F |
d |
y |
- |
d ù - |
|||
|
( = 1 |
|
|
|
|
|
г = i |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
n = |
1 |
&Яті |
(Ai) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[l-Fx(y-di)]- |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
i = |
î |
DK,, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
« = i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 2 |
= l |
|
4 |
t ( y — d i ) — F 2 ( y — d i ) ] — |
|
|||||||
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n = l |
* |
A?mi (и) — Ag m г (dp — Agmi (d;) (и — dj) |
|
|
|
|
|
||||||||
,1, |
i |
Fé (y —и) |
du. (2.148)* |
||||||||||||
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* Здесь на одном наиболее сложном интеграле показан процесс интегри рования по частям с применением табл. 4:
Цті |
(dû |
(и — d;) F 4 |
. |
— u) du |
= |
àqmi |
{di) |
X |
|
D |
(y |
|
D |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
X |
(u _ dû |
_ |
|
|
|
|
du |
|
|
|
|
if |
(u — |
di) |
F t (j/-u) |
|
+ Ft |
(y-u) |
|
|
|
j * |
|
||||||
= |
АзкШ. |
|
|
[(j,-dd-F,(y-d,)]. |
|
|
65
Поскольку общее решение Y°n (у) одинаково для всех участков пластины, а частное решение Y*nn (у) по (2.133) может быть выра жено через частное решение предыдущего участка, то и полное выражение Ymn (у) последующего участка удобно представить через полное выражение F m ( „ _ i ) (у) предыдущего участка.
Для этого сначала выделим из (2.148) выражения для первого
участка, а затем и для остальных. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Уравнение |
Ym |
(у): |
|
(0 ^ |
у ^ |
dj) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
а) для |
первого |
|
участка |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
У,пЛу)=Ут(0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ Ym(0) |
|F2 Q/) |
+ e ^ Y F t |
( y ) |
|
|
|
D |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vym (0) |
F* |
(У) - |
^ |
- |
[ 1 - |
Л |
(У)] |
- |
é |
^ |
T |
|
\У- |
г |
|||||
D |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
m-F |
|||||||||||||
|
_ |
J gml(u)-gml(0)-gi,U0)u |
|
|
|
|
F i { y |
_ |
u |
) d |
u . |
( 2 . 1 4 9 ) |
|||||||
б) для |
последующих |
участков |
|
|
(аг<.у) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Ym ( В + 1 ){у) = Ymn |
(у) + |
AYmn |
|
(у), |
|
|
(2.150) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
/г = |
1, 2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bYmn |
{y)= |
|
|
|
D |
|
F3(y—dn) |
|
|
|
|
|
D |
|
|
Ftiy—d»)- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
A<7mn (dn) |
[l-FAy-dn)]-ЛзкіЕпІ |
|
|
|
|
[ ( l J - |
d n |
) |
- |
|
F2(y-dn)] |
||||||||
j" A 9mn (")— |
Mmn (dn)— |
Цтп (dn) |
(tl — dn) |
p? |
|
(y_u}(lu |
|
||||||||||||
Составим |
последовательные |
производные |
от |
|
(2.149), |
(2.150). |
|||||||||||||
Уравнение |
Y'm |
(у): |
|
(0 ^ |
у ^ |
|
dj) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
а) для |
первого |
участка |
|
|
|
|
|
|
|
|
+
56
+ |
у;п(0) |
F'2(y) |
|
|
|
|
+*(—Уг1(у) |
|
|
Щт(Ъ) |
F3 |
(у) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ѴутіО) |
|
ч |
|
ЧтАО), |
[О - ^І m- *£Р-п-F-t |
|
m - |
|||||||||||
D |
|
;р'Лу)- |
DK |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DK, |
|
|
|
|
|
||||
|
|
, j qni(u) |
-<1пи(0)-ф'пі |
|
(0) и |
F , |
{ [ J |
_ u ) d |
u . |
|
( |
2 Л 5 1 ) |
||||||
б) для последующих |
участков |
(dx<y) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Y In ( |
l t + , » (y) = |
r ; , m |
(y) + |
AYL |
(У), |
|
|
(2.152) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
/г = |
1, 2, ... |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
àYmn(y) |
= |
|
|
D |
|
^ 3 (y—dn) |
|
|
|
D F, {y— dn) |
— |
|
||||||
A?mn (dn) [0-F[ |
(y- |
|
dn)}- |
^ n n ( d n ) |
[ l _ n { y _ d |
n ) |
] |
|
||||||||||
У |
|
|
(u) — àqmn |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
__ Г |
àqmn |
(dn) — kqmn (dn) |
(u~dn) |
p, |
|
|
du |
|
||||||||||
Уравнение |
Y"n (y)'- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
a) для первого |
участка |
(0 ^ |
y ^ dy) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Ymdy) |
= |
Ym(Q) |
|
|
|
|
|
|
|
|
+• |
|
|
|
|||
+ |
Y'm(0) |
Fm |
+ |
|
ti^ypuy) |
|
MymjO) |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^f: |
|
|
( y |
) ~ ^ |
- |
|
Ю - f\ |
(y)] ~ |
4 ^ |
|
t o - f; |
|
m |
- |
||||
|
_ |
J |
qml |
(u) - |
q m l |
|
(0) - |
(0) и |
p . |
{ у |
_ ц |
) |
|
|
(a) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) для последующих |
участков |
(dL < |
у) |
|
|
|
|
|
|
57
Y"m („+ i) (y) = Ymn (У) + àYm„ |
Il = 1, 2, |
|
где |
|
|
л \ rii , s |
Шут(ап) |
àVym(dn) |
A K m n (</) = |
ІУ— d n ) |
• ^ 4 (y — da) — |
_ J Agmn (и) — A</m n (rf„) — Agmn №i) (» — <*п) j?" ^ ^ ^
Уравнение Ym |
(y): |
|
|
|
|
|
|
|
a) для первого участка (0 ^ |
г/ ^ dj) |
|
|
|
||||
П«.и/) = |
К т ( 0 ) |
|
|
|
|
+ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ Y'm{Q) |
F':-(y)+z[™)~ |
|
F-(y) |
|
D |
F3 (У)- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( y ) - і ^ . [o - |
|
|
|
|
[ 0 _ / - m |
|||
.'/ |
- |
Яті (0) — q'm, |
(0) и F'ï |
|
|
|
||
|
|
(y~u)du; |
||||||
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
б) для последующих |
участков |
( d 1 < £ / ) |
|
|
|
|||
Ym\n+i(y) |
= |
Ymn(y) + |
AYmn(y), |
n= 1, |
2, |
|||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛУт „ (y) < |
D |
|
— dn) |
D |
Ft |
(y—dn) — |
||
|
|
|
|
|
|
J A g m n (u) — Aqmn (dn) — àqlnn (dn) (u — dn) f " ( y _ u } d u
Используя |
далее выражения |
(а) — (г), |
составим по (2.І04) |
|||||||||
уравнение изгибающих моментов Мут |
(у), |
а по (2.106) — уравнение |
||||||||||
приведенных поперечных сил Ѵут |
|
{у). |
|
|
|
|||||||
Уравнение |
'изгибающих |
|
моментов |
|
|
|
||||||
Мит(у) |
=---D |
|
|У7П 0/) -V- |
{^) |
|
Ут(У) |
|
|
|
|||
а) |
для первого |
участка |
О ^ г / ^ r f j |
|
|
|
||||||
|
Munu(y)=-DYm(0) |
|
К(у) |
+ |
|
^^)'К(у) |
|
|||||
|
|
— |
[І |
inn |
Fi |
(y) |
+ |
V.[ — |
|
)~Fa(y) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
-DY'm(Q) |
|
K(y) |
+ |
|
|
|
^[f)2K(y) |
mn \ |
2 |
||
|
|
|
|
|
— И- ( — |
I X |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
X ЛО/) + |
е ( ™ ) Ч ( і О |
+ |
Mum(0) |
|
а |
+ |
||||||
|
|
|
+ |
Ѵт(0) |
F\ |
(у) — |
ц |
inn |
F* (У) + |
|
qm \ (0)
4
![o-f;m-v-i^Yiy-Ft(y)]\+
|
|
+ |
l [Qml (") - 4 m X (0)—Çm I (0) U] X |
|
|
|||
|
X |
Fl(y |
— u) — |
\i^jFt(y—u) du: |
|
(2.153) |
||
б) для |
последующих |
участков |
(dx < |
y) |
|
|
||
Mml„+i) |
(y) = M!/mn |
(y) + Шутп(у), |
n = |
1, 2, .. |
(2.154) |
|||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЬМутпІУ) |
= |
A M B m ( d „ ) ^ ( ^ — d „ ) —И- ( — V |
F3(y—dn) |
+ |
||||
|
|
|
|
|
|
a J |
|
|
+ A V „ m ( d „ ) |
|
a |
/ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
59