Расчет устойчивости обшивки и шпангоута ПК.



Следующим этапом проверочного расчета является вычисление критических нагрузок для обшивки между шпангоутами и отсека в целом и проверка условий устойчивости.

Исходными данными для расчета устойчивости служат величины

r, Pp, h, ℓ, F, J, L,

Затем определяются:

1. Теоретическое критическое давление для участка обшивки между шпангоутами по формуле Мизеса

;(1.48)

,

где , n- число волн потери устойчивости по периметру оболочки, обращающие  в минимум, зависит от отношений  и  находится подбором. Для его определения можно использовать рис. 1.3.

2. Теоретическое критическое давление для отсека в целом (потеря устойчивости обшивки вместе со шпангоутами)

;  (1.49)

;  rшп.= r ± Dr ,

где

                                              (1.50)

Расчет по формуле (1.49) выполняется для нескольких значений n, после чего определяется наименьшее значение . При вычислении радиуса шпангоута rшп величина , определяющая отстояние нейтральной оси шпангоута от срединной поверхности оболочки, берется со знаком плюс при внешнем расположении шпангоутов и со знаком минус при установке внутренних шпангоутов.

3 Средние напряжения в обшивке и шпангоутах, соответствующие верхнему критическому давлению для обшивки между шпангоутами в целом с учетом возможных отклонении от правильной геометрической формы

                  (1.51)

        (1.52)

где функция  и  берутся из расчета прочности (см. п. 6 раздела 1.7.1).

4 Коэффициент, учитывающий влияние напряжений на устойчивость оболочки, определяется отдельно для обшивки и отсека. При известном  он может быть вычислен либо по формуле (1.17) с помощью графика, рис. I, либо на основании зависимости

                           (1.53)

5 Действительные критические давления для обшивки (Pкр)обши отсекакр)отснаходятся по формуле (1.7)

путем подстановки в неё величин относящихся соответственно к обшивке между шпангоутами и отсеку в целом.

6 Проверяются условия устойчивости (1.8) и (1.9)

                                 (1.54)

                                 (1.55)

7 По результатам проверки условий прочности и условий устойчивости делаются выводы о достаточной прочности и рациональности спроектированной конструкции. Для удобства выполнения анализа целесообразно результаты проверочного расчета занести в сводную таблицу (см. табл.1.1).

При невыполнении условий прочности или устойчивости следует на основе анализа влияния отдельных конструктивных элементов на прочность и устойчивость спроектированной оболочки внести необходимые изменения в её конструкцию.

При наличии избыточных запасов. прочности и устойчивости (значения столбца 4 табл. 1.1 превышают единицу более чем на 5%) рекомендуется проверить возможность перехода на меньшее значение спецификационной толщины. Для этого нужно по формуле

                  (1.56)

где  - следует взять из п.7 раздела 1.7.1, определить минимально допустимую по условиям прочности толщину обшивки ПК и округлить полученное значение в большую сторону до ближайшей спецификационной толщины.

Полученное значение толщины можно принять в качестве нового значения толщины обшивки ПК, если оно окажется меньше выбранного ранее. В этом случае необходимо выполнить четвертое приближение по формулам третьего приближения, начиная с раздела 1.5.2 и проверочный расчет прочности и устойчивости.


Таблица 1.1

Сводная таблица результатов проверочного расчета прочности и устойчивости. ПК ГА

 

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 351; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ