Прочность устойчивость колебания - Биргера И.А.
Скачать (прямая ссылка):
слоев. Это могут быть смещения взаимного сдвига внешних слоев в направлении, параллельном срединной поверхности панели, или смещения, связанные с изменением расстояния между внешними слоями. Эти смещения могут сильно влиять на работу трехслойной панели и делать неприемлемыми для ее расчета Рис. 2 формулы, полученные в предпо-
ложении отсутствия взаимных смещений внешних слоев.
В каждом конкретном случае расчета панели учитывают вид смеще-ш. В одних случаях сильнее влияют смещения сдвига, в других — |ещения, связанные с изменением расстояния между внешними
lOfiMH.
Так, при определении критических нагрузок общей устойчивости 1и прогибов при поперечном изгибе панели весьма важно учитывать ¦аимиые сдвиги внешних слоев. Это легко понять, если вспомнить,
0 при заполнителе, обладающем нулевой жесткостью сдвига, внешние юи изгибаемой трехслойной панели будут работать независимо и >гибная жесткость панели будет равна сумме жесткостей двух тонких ¦дельно работающих слоев.
При проектировании трехслойных панелей, особенно с маложестким :полнителем и тонкими внешними слоями, необходимо иметь в виду, х) сжатые внешние слои таких панелей могут терять устойчивость и рываться от заполнителя (при некоторых технологических несовер-енствах — например, при волнистости внешних слоев — склейка гешних слоев с заполнителем может разрушаться даже до потери ггойчивости внешними слоями). При расчете внешних слоев на устой-1вость или при расчете заполнителя и его склейки с внешними слоями
1 прочность, внешние слои следует рассматривать как пластинки на гругом основании (роль основания играет заполнитель). Понятно, 'о на величину критической нагрузки местной потери устойчивости ¦льно влияет модуль упругости заполнителя в направлении, нормаль-)м к внешним слоям. При этих расчетах имеет существенное значение ier взаимных смещений внешних слоев, связанных с изменением рас-ояния между этими слоями.
При проектировании панелей заполнитель следует выбирать и асполагать так, чтобы получить повышенные знг;ченпя именно тех его тругих параметров, которые наиболее важны для работы данной
Общие сведения
247
конструкции. Например, вводя армирующие элементы в заполнитель из пенопласта, можио резко увеличить приведенный модуль упругости заполнителя в направлении вдоль этих элементов. Если армирующие элементы имеют вид полосок, увеличивается модуль сдвига заполнителя в плоскости расположения этих полосок (при этом величина модуля сдвига в плоскостях, нормальных к плоскостям полосок, возрастает мало). Если армирующие элементы имеют вид проволок, модуль сдвига в плоскостях, параллельных или нормальных этим проволокам, увеличивается мало.
Отсюда следует, что, к примеру, заполнитель из пенопласта для трехслойной пластинки, опертой по двум кромкам и работающей на продольное сжатие и изгиб, целесообразно армировать полосками, нормальными к внешним слоям пластинки и расположенными в плоскости изгиба пластины вдоль сжимающей нагрузки. Это определяется тем, что критическая нагрузка сжатия трехслойной пластинки возрастает, а прогибы пластинки уменьшаются с ростом модуля сдвига заполнителя в плоскости изгиба (нормальной к поверхности пластинки и совпадающей с направлением действия нагрузки). При таком армировании возрастают и критические нагрузки местной устойчивости внешних слоев, так как они зависят от модуля нормальной упругости заполнителя в направлении, нормальном к внешним слоям. Аналогичными соображениями руководствуются при выборе других типов заполнителя.
При расчете трехслойных панелей и оболочек на общую устойчивость и на поперечный и продольно-поперечный изгиб решаются те же задачи, что и при расчете однослойных панелей и оболочек. В случае легких маложестких на сдвиг заполнителей используют приводимые в гл. 10 расчетные формулы, полученные с учетом взаимных смещений внешних слоев вследствие деформации сдвига заполнителя (в случае заполнителей с большой жесткостью сдвига эти формулы переходят в известные формулы для однослойных паиелей и оболочек при соответствующих жесткостных характеристиках составных сечений).
В формулы для расчета панелей и оболочек па общую устойчивость и изгиб входят приведенные упругие параметры заполнителя. В случае сплошного заполнителя из однородного материала — иапример, из пенопласта — этими приведенными упругими параметрами являются параметры материала заполнителя. Для заполнителей из ребристых конструкций (сотового, типа гофра или складчатого и др.) или из армированного пенопласта приведенные упругие параметры — это параметры эквивалентного в отношении работы панели иа общую устойчивость или изгиб сплошного однородного заполнителя.
Так как трехслойные панели и оболочки образованы из тонкостенных элементов, то элементы панелей рассчитывают на местную устойчивость по формулам стр. 296—308.
В некоторых случаях возможно использование паиелей, работающих и после того, как отдельные их элементы (например, элементы сот или ребра, армирующие пенопласт) теряют местную устойчивость. В этих случаях расчет (в частности, при определении приведенных упругих параметров) ведут с учетом такой работы элементов. Однако местная потеря устойчивости элементов может привести к исчерпанию несущей способности всей панели. Поэтому, 'помимо расчета панели на общую устойчивость, проверяют устойчивость, связанную с исчерпанием ее несущей способности при местной потере устойчивости элементами.
