Основы расчёта оболочек (стр. 1 из 6)

Омский государственный технический университет

Кафедра “Авиа- и ракетостроение”

Специальность 160801 - “Ракетостроение”

Курсовая работа

по дисциплине

“Строительная механика летательных аппаратов”

Основы расчёта оболочек

Омск 2005

Содержание

1. Расчет цилиндрической оболочки, подкрепленной шпангоутами

2. Исследование напряжённо-деформированного состояния полусферической оболочки, заполненной жидкостью

3. Исследование напряжённо-деформированного состояния сферической оболочки, заполненной жидкостью

4. Расчёт сферического топливного бака с опорой по экватору

5. Расчёт бака на прочность

Список литературы

1. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ, ПОДКРЕПЛЕННОЙ ШПАНГОУТАМИ

Условие задачи. Рассмотрим цилиндрическую оболочку постоянной толщины

, радиуса , подкрепленную шпангоутами, равномерно расположенными по её длине. Сечение шпангоута: . Оболочка нагружена избыточным давлением (рис.1).

Цель расчета. Определить минимальное расстояние между шпангоутами

, которое позволяет исключить взаимное влияние на оболочку двух соседних шпангоутов.

Рис.1. Расчетная схема

Исходные данные

Погонная нагрузка

МПа;

Радиус оболочки

м;

Толщина оболочки

м;

Ширина шпангоута

, м;

Толщина шпангоута

, м;

Материал оболочки:

марка ВТ6С (О);

коэффициент Пуассона

;

модуль Юнга

Выполнение расчёта

Расчётная схема 1. Шпангоуты абсолютно жёсткие

Определим цилиндрическую жёсткость оболочки

по формуле:

;

Вычислим коэффициент затухания

гармонической функции по формуле:

;

Определим силу взаимодействия

между шпангоутами и оболочкой:

Определим перерезывающую силу

на краю оболочки:

Определим погонный изгибающий момент

в месте установки шпангоута:

Погонный изгибающий момент

по длине оболочки, затухающий по периодическому закону, вычислим по следующей формуле:

где

- число расчётных точек на всей области существования функции .

Принимаем

.

Так как область существования гармонической функции

определяется условием , то находим шаг вычислений момента из выражения:

;

Результаты расчёта заносим в таблицу 1 и вычерчиваем график функции

(рис.2, рис.3).

С использованием графика

определяем координату второй точки пересечения графика функции с осью абсцисс и находим минимальное расстояние между шпангоутами :

Расчётная схема 2. Расчёт подкреплённой оболочки с податливыми (упругими) шпангоутами

Найдём площадь поперечного сечения шпангоута

:

Определим коэффициент податливости шпангоута

:

Погонный изгибающий момент по длине оболочки

с учётом податливости шпангоута:

Результаты вычислений заносим в таблицу 1 и строим график функции

, совмещённый с графиком (рис.2, рис.3).

Определим в процентах снижение величины изгибающего момента

при учёте податливости шпангоута:

;

Таблица 1

2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛУСФЕРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ, ЗАПОЛНЕННОЙ ЖИДКОСТЬЮ

Условие задачи: Тонкостенный сосуд (рис.1), выполненный в виде полусферы, частично заполнен жидкостью. Закрепление оболочки по диаметру окружности – свободное.

Цель расчета:

1. Построить эпюры погонных меридиональных

и кольцевых усилий.

2. Определить толщину стенки оболочки, без учёта её собственного веса.

Исходные данные:

Радиус сферы:

м;

Угол зеркала жидкости:

;

Плотность жидкости (горючее):

;

Коэффициент безопасности

;

Материал оболочки:

Марка ВТ6С (О);