Определение физико-механических характеристик (ФМХ) конструкции: подкрепляющих элементов, стенок и обшивок. Расчет внутренних силовых факторов, геометрических и жесткостных характеристик сечения. Расчет устойчивости многозамкнутого тонкостенного стержня.
Аннотация к работе
В данной работе рассматривается конструкция, имеющая трехзамкнутый контур в поперечном сечении. Исходные данные Рис.1 Поперечное сечение конструкции и вид нагружения Длина конструкции - L=5200мм; длина первого контура - b1=200 мм; длина второго контура - b2=250 мм; длина стенок - h1 =180 мм; h2 =130 мм; h3 =80 мм; площадь подкрепляющего элемента - f1 = f2 = f3 =40 ммІ; толщина стенок - мм ; мм; толщина обшивок - мм; мм; распределенное давление - р=400 Па. Определение ФМХ конструкции ФМХ конструкции определим отдельно для обшивок, стенок и ПЭ, так как они имеют различную структуру и изготовлены из разных материалов. 1.1 Определение ФМХ подкрепляющих элементов Так как стрингеры изготовлены из однонаправленного материала то: 1.2 Определение ФМХ стенок конструкции Для определения приведенных модулей упругости необходимо заранее определить коэффициент Пуассона в поперечном направлении: (1.2.1) Определим приведенные модули упругости по формуле (1.2.2): , (1.2.2) Численные значения, полученные по формулам (1.2.1) и (1.2.2) представим в виде табл. 2: Таблица 2 Коэффициент Пуассона Модули упругости, ГПа 0,061 39,68 8,648 Приведенные коэффициенты матрицы жесткости стенки с углами армирования [±45°] найдем по формулам (1.2.3), (1.2.4), (1.2.5), (1.2.6): (1.2.3) (1.2.4) (1.2.5) (1.2.6) Численные значения коэффициентов матрицы жесткости представлены в табл. 4: Таблица 4 № стенки , Н/м , Н/м , Н/м , Н/м 33,9833,9822,8821,74 33,9833,9822,8821,74 16,9916,9911,4410,87 Вычислим модули упругости, коэффициент Пуассона и модуль сдвига через выше определенные приведенные коэффициенты матрицы жесткости: (1.2.8) (1.2.9) (1.2.10) , (1.2.11) Рассчитанные по формулам (1.2.8) - (1.2.11) значения занесем в табл.