Cтраница 2
При упругом закреплении края цилиндрической оболочки в направлении по нормали к поверхности ( например, в узле соединения стенки резерву ера с днищем) нарушаются условия существования безмоментного напряженного состояния и возникают деформации изгиба. Моментное напряженное состояние, называемое в теории оболочек краевым эффектом, характерно для зоны, непосредственно примыкающей к месту закрепления, оно быстро затухает на достаточном удалении от днища. [16]
Примерное протекание напряжений Oi ( x) и 02 ( 2) показано на рис. 16.25, б, в. В месте перехода от цилиндрической части сосуда к конической имеется скачок напряжений. Кроме того, в месте перехода возникает моментное напряженное состояние, и потому переходные зоны в оболочках подкрепляются кольцевыми поясами. [17]
При действии растягивающих ( сжимающих) и сдвигающих уси - лий в плоскости армирования жесткость и прочность элемента, изготовленного из различных слоев, не зависит от их расположения по толщине. В противоположность этому вклад каждого слоя в жесткостные изгибные и крутильные характеристики элемента существенно зависит от расположения его относительно срединной поверхности. Поэтому изменение направления армирования по толщине элемента эффективно при моментных напряженных состояниях и при работе оболочки на устойчивость. [18]
В инженерной практике встречаются задачи, когда напряжения постоянны по толщине стенки оболочки. В этом случае напряжения приводятся только к усилиям первой группы, а напряженное состояние называется безмоментным напряженным состоянием. Если же напряжения приводятся к усилиям второй группы, тогда напряженное состояние называется моментным напряженным состоянием. [19]
Напомним, что выше начальный прогиб w0 w0 ( х) и начальное окружное усилие Ту Ту ( х) определены с использованием решения уравнения обычного линейного краевого эффекта. Такой краевой эффект не оказывает заметного влияния на критическую нагрузку, так как зона начального моментного состояния локализована вблизи закрепленных торцов, а амплитуда начального прогиба при нагрузках порядка критических невелика. Однако для сжатой в осевом направлении цилиндрической оболочки имеется одно обстоятельство, существенно увеличивающее влияние начального моментного напряженного состояния оболочки на критические нагрузки. [20]
Напомним, что выше начальный прогиб о) 0 w0 ( х) и начальное окружное усилие Ту - Ту ( х) определены с использованием решения уравнения обычного линейного краевого эффекта. Такой краевой эффект не оказывает заметного влияния на критическую нагрузку, так как зона начального моментного состояния локализована вблизи закрепленных торцов, а амплитуда начального прогиба при нагрузках порядка критических невелика. Однако для сжатой в осевом направлении цилиндрической оболочки имеется одно обстоятельство, существенно увеличивающее влияние начального моментного напряженного состояния оболочки на критические нагрузки. [21]
Наиболее полно исследованным в настоящее время является способ подъема РВС при помощи инвентарных ( съемных) ребер жесткости, разработанный авторами. Этот метод, разработанный нами, является новой модификацией способа с приваркой ребер жесткости по окружности, но по сравнению с ним существенно снижает трудоемкость подготовительных и основных работ. Однако в местах соединения инвентарных ребер жесткости с крюками ( рис. 4.40), приваренными к корпусу РВС, возникает моментное напряженное состояние, которое может спровоцировать потерю устойчивости резервуара при подъеме. При использовании этого метода рекомендуется точно выдерживать расстояния приведенные на рис. 4.40, поскольку они получены расчетным путем. Крюки для инвентарных ребер жесткости подсоединяют к квадратным пластинкам 25 х 25 см., которые приваривают к стенке резервуара по периметру и остаются после ремонта. [22]
Решение системы уравнений (1.12) - (1.13) при заданных граничных условиях - задача значительной математической трудности, которая для ряда оболочек в общей постановке не решена до сих пор. Но для конкретных геометрических параметров оболочек и заданной нагрузки путем оправданных упрош ений, отображающих действительную работу оболочки под нагрузкой, почти всегда удается построить более простые теории. В частности, анализ методов расчета упругих тонких оболочек на произвольную нагрузку применительно к конструкциям резервуаров и трубопроводов показывает, что, как и для большинства других тонкостенных конструкций, общее напряженное состояние можно разделить на безмоментное и краевой эффект. Моментное напряженное состояние возникает только вблизи краев. [23]