силовий корпус деталь оболонка
4. Стійкість корпусних деталей
У механіці розглядається поняття стійкої рівноваги конструкції, при якому малим приращениям навантаження відповідають малі деформації конструкції. Якщо конструкція має одну форму стійкої рівноваги, втрата стійкості статися не може. Якщо ж при даному типі навантаження можливо кілька форм стійкої рівноваги, можливий різкий перехід з однієї стійкої форми в іншу, пов'язаний зі значною деформацією при незначному збільшенні навантаження. Такий перехід і є втрата стійкості. Тонкостінні конструкції, зокрема, оболонки, при таких типах навантажень, які створюють в них стискають напруги, зазвичай мають кілька стійких форм, при яких конструкція знаходиться в стані рівноваги. Наприклад, при додатку зовнішнього тиску p до циліндричної оболонці радіуса r і товщини ? , вона може зберігати циліндричну форму, і в ній виникають стискають окружні напруги:
(12)
В
Малюнок 12 Розподіл інтенсивності напружень в корпусі камери згоряння
В
Малюнок 13 Втрата стійкості циліндричної оболонки під дією зовнішнього тиску
В
Малюнок 14 Схеми нагружения циліндричних оболонок
При певному значенні зовнішнього тиску, який називають критичним, форма оболонки, при якій знову настає стійку рівновагу, вже не циліндрична (див. Рис. 13).
Критичні навантаження залежать від виду навантаження, розмірів і матеріалу оболонки, способу закріплення її країв, наявності підкріплюють елементів. Аналітичні розрахунки критичних навантажень складні і для більшості реальних конструкцій деталей ГТД неможливі. В даний час для таких розрахунків успішно застосовується метод кінцевих елементів. p align="justify"> Розглянемо кілька випадків нагружения циліндричних оболонок, які можуть призвести до втрати стійкості. Перший випадок - стиснення оболонки зовнішнім тиском (див. Рис. 14, а). Для випадку шарнірного (тобто не допускає радіального переміщення, але допускає поворот) закріплення країв оболонки критичний тиск можна оцінити за формулами:
(13)
Критичне окружне напруження, відповідне цьому навантаженні, дорівнює:
(14)
З (13), (14) видно, що із збільшенням товщини оболонки, зменшенням її радіуса і довжини критичний тиск збільшується. Єдина характеристика матеріалу, що впливає на критичний тиск - модуль пружності - мало змінюється в рамках однієї групи сплавів (сталей, титанових сплавів і т.д.), але помітно зменшується зі збільшенням температури, що необхідно враховувати в розрахунках. Д...
