Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Получение расчетных уравнений (общий случай)




В соответствии с методом В.З. Власова функции перемещений и ищем в виде следующих рядов:

; . (3.3)

Здесь функции и , называемые аппроксимирующими, выбираются с учетом условий нагружения и закрепления панели, а функции и подлежат определению в процессе решения задачи. Так как задача решается в перемещениях, то выбираемые функции должны быть непрерывными и должны удовлетворять геометрическим граничным условиям, если таковые имеются.

Примем физические уравнения в следующем виде:

для ортотропной пластины

(3.4)

для подкрепляющих элементов

.

Здесь - средние значения упругих констант пластины, вычисление которых приведено в [1]; и - модуль упругости и площадь поперечного сечения подкрепляющих элементов.

Учтем, что усилия и жесткости в пластине

; ; ; . (3.5)

Подставляя в (3.4) и (3.5) формулы для перемещений (3.3) и полученные выражения в (3.1) и (3.2), запишем полную энергию Э в виде

. (3.6)

Так как функции , известны, то полная энергия превратится в следующий функционал:

.

Минимум этого функционала в соответствии с принципом Лагранжа будет реализовываться уравнениями Эйлера-Лагранжа, которые являются по физическому смыслу уравнениями равновесия:

; (3.7)

, (3.8)

а естественные граничные условия представляют обобщенные статические граничные условия

и . (3.9)

Здесь и содержат слагаемые внешних нагрузок, входящие в работу внешних сил (3.2).

Уравнения равновесия в перемещениях с использованием соотношений (3.7) и (3.8) в каноническом виде записываются как

; (3.10)

, (3.11)

где коэффициенты уравнений равновесия имеют вид

(3.12)

и учитывают все плоские формы деформации обшивки. Здесь - полная ширина панели, продольная ось делит панель пополам , а естественные граничные условия (3.9) запишутся как

; (3.13)

, (3.14)

где и - реакция поперечного силового элемента от действующих на него сил; n - нормаль к поверхности на рассматриваемой границе.

Решение канонической системы уравнений равновесия в общем случае нагружения и граничных условий чаще всего связано с математическими трудностями. Класс задач можно существенно расширить и упростить решение, если это решение представлять в симметричной или кососимметричной форме. Для плоских панелей естественно рассматривать задачи чистого растяжения и задачи поперечного изгиба отдельно. Необходимо оговорить, что конструкция тоже отвечает этим же условиям. Чаще всего рассматриваемые конструкции обладают продольной симметрией формы, что и позволяет общие задачи разлагать на простые составляющие и использовать одни и те же математические функции для решения. Кроме того, с помощью ортогонализации выбираемых функций и можно добиться того, что некоторые необходимые коэффициенты уравнений равновесия будут равны нулю, а решение системы существенно упростится. Аналитическое решение системы (3.10) и (3.11) возможно, если число выбираемых функций не больше четырех.

Рассмотрим выбор расчетных функций и их систематизацию с учетом представляемых задач.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-01-21; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 229 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наука — это организованные знания, мудрость — это организованная жизнь. © Иммануил Кант
==> читать все изречения...

2281 - | 2079 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.