Омський державний технічний університет
Кафедра "Авіа- та ракетобудування "
Спеціальність 160801 - "Ракетобудування"
Курсова робота
з дисципліни
"Будівельна механіка літальних апаратів "
Основи розрахунку оболонок
Омськ 2005
Зміст
1. Розрахунок циліндричної оболонки, підкріпленої шпангоутами
2. Дослідження напружено-деформованого стану напівсферичної оболонки, заповненої рідиною
3. Дослідження напружено-деформованого стану сферичної оболонки, заповненої рідиною
4. Розрахунок сферичного паливного бака з опорою по екватору
5. Розрахунок бака на міцність
Список літератури
1. РОЗРАХУНОК ЦИЛІНДРИЧНОЇ ОБОЛОНКИ, Підкріплених шпангоутів
Умова задачі. Розглянемо циліндричну оболонку постійної товщини, радіуса, підкріплену шпангоутами, рівномірно розташованими по її довжині. Перетин шпангоута:. Оболонка навантажена надлишковим тиском (рис.1). p> Мета розрахунку. Визначити мінімальну відстань між шпангоутами, яке дозволяє виключити взаємний вплив на оболонку двох сусідніх шпангоутів.
В
В
Рис.1. Розрахункова схема
Вихідні дані
Погонна навантаження МПа;
Радіус оболонки м;
Товщина оболонки м;
Ширина шпангоута, м;
Товщина шпангоута, м;
Матеріал оболонки:
марка ВТ6С (О);
коефіцієнт Пуассона;
модуль Юнга
Виконання розрахунку
Розрахункова схема 1. Шпангоути абсолютно жорсткі
Визначимо циліндричну жорсткість оболонки за формулою:
;
В
Обчислимо коефіцієнт загасання гармонійної функції за формулою:
;
В
Визначимо силу взаємодії між шпангоутами і оболонкою:
В В
Визначимо Перерізуюча силу на краю оболонки:
В В
Визначимо погонний згинальний момент в місці установки шпангоута:
В В
Погонний згинальний момент по довжині оболонки, затухаючий по періодичному закону, обчислимо за такою формулою:
В В
де - число розрахункових точок на всій області існування функції. p> Приймаються.
Так як область існування гармонійної функції визначається умовою, то знаходимо крок обчислень моменту з вирази:
;
В
Результати розрахунку заносимо в таблицю 1 і вичерчуємо графік функції (рис.2, рис.3).
З використанням графіка визначаємо координату другої точки перетину графіка функції з віссю абсцис і знаходимо мінімальне відстань між шпангоутами:
В В В
Розрахункова схема 2. Розрахунок підкріпленої оболонки з податливими (пружними) шпангоутами
Знайдемо площу поперечного перерізу шпангоута:
В В
Визначимо коефіцієнт податливості шпангоута:
В В
Погонний згинальний момент по довжині оболонки з урахуванням податливості шпангоута:
В
Результати обчислень заносимо в таблицю 1 і будуємо графік функції, суміщений з графіком (мал.2, рис.3).
В
В
Визначимо у відсотках зниження величини згинального моменту при обліку податливості шпангоута:
; <В
Таблиця 1
В
2. ДОСЛІДЖЕННЯ Напружено-деформований стан напівсферичні ОБОЛОНКИ, заповненими РІДИНОЮ
Умова задачі: Тонкостінний посудину (рис.1), виконаний у вигляді півсфери, частково заповнений рідиною. Закріплення оболонки по діаметру кола - вільне. <В
Мета розрахунку:
1. Побудувати епюри погонних меридіональних і кільцевих зусиль.
2. Визначити товщину стінки оболонки, без урахування її власної ваги.
В
Вихідні дані:
Радіус сфери: м;
Кут дзеркала рідини:;
Щільність рідини (Пальне):;
Коефіцієнт безпеки;
Матеріал оболонки:
Марка ВТ6С (О);
межа міцності.
В
Виконання розрахунку
1. Розрахунок ділянки оболонки над рівнем рідини
Розглянемо ділянку оболонки (рис. 1). На відстані від полюса відсікаємо частина оболонки нормальним конічним перетином з кутом широти (рис. 2).
1.1 Визначаємо кордону ділянки BC:.
1.2 Складаємо рівняння рівноваги зовнішніх і внутрішніх сил в проекції на вертикальну вісь для відсіченої частини оболонки:
,
де - вага рідини, що заповнює півсферу; - координати розрахункового перерізу; - меридиональная погонне сила.
В
1.3 Визначаємо висоту стовпа рідини в напівсферичної оболонці:
В
1.4 Знаходимо об'єм кульового сегмента, заповненого рідиною:
В
1.5 Обчислюємо вага...
