книги / Общая теория анизотропных оболочек
..pdf$ 13) |
АНИЗОТРОПНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ |
171 |
Напряжения t*, определенные с помощью (12.16), удовлет воряют всем условиям контакта слоев и условиям на внешних поверхностях. Однако из (12.16) не всегда это очевидно. Читатель все это может проверить, пользуясь первым уравнением равно весия (2.5), значением X (1.22), а также условием, что80 = 0.
Перемещения оболочки определяются обычным образом; для этого к приведенным формулам должны быть присоединены вы ражения относительных деформаций
dll , |
W |
e 2 = |
1 |
, |
Q |
• Q\ |
е1— "ЗГ+ |
l v |
7 |
(“?cos& —Bsin»). |
Дальнейший ход рассуждений элементарен и приводит к фор мулам (2.20)—(2.22).
§ 13. Разрешающие уравнения и расчетные формулы классической теории анизотропных цилиндрических оболочек, составленных из произвольного числа однородных слоев
Рассмотрим круговую цилиндрическую оболочку, собранную из произвольного числа однородных анизотропных слоев. Пред полагается, что в каждой точке каждого слоя оболочки имеется
О
ос
Рис. 38.
лишь одна плоскость упругой симметрии материала, параллель ная координатной поверхности у = 0. Не нарушая общности рассуждений, для упрощения выражений жесткостей (2.3)—(2.7) можно принимать, что координатная поверхность 7 = 0 совпадает с внутренней граничной поверхностью оболочки, т. е. А = 0 (рис. 16, 17, 35).
Принимается также, что а и |3 являются ортогональными координатами, совпадающими с линиями главной кривизны ко ординатной поверхности у = 0, т. е. с прямолинейными образую щими (р = const) и с направляющими дугами (а = const) (рис. 21, 22, 38).
Согласно § 3 настоящей главы здесь при изложении общей теории коэффициенты А и В безотносительно к выбранной системе
172 РАЗЛИЧНЫЕ ТЕОРИИ АНИЗОТРОПНЫХ ОБОЛОЧЕК [ГЛ. I
координат |
остаются неизменными, но при этом следует помнить, |
что они, а |
также i?2 = It являются постоянными (Rx = V = оо). |
Метод получения разрешающих уравнений и расчетных фор мул для многослойных круговых цилиндрических оболочек аналогичен методу, подробно изложенному в § 3. Не вдаваясь в элементарные подробности, приведем окончательные представ ления расчетных формул и разрешающих уравнений.
1. Разрешающие уравнения и расчетные формулы в переме щениях. Согласно утверждениям п. 1 § 2 настоящей главы на
пряжения |
в слоях |
(10.8), |
в силу (10.5) и (10.6), для цилиндри |
|
ческой оболочки запишутся следующим образом: |
||||
К = |
т |
т |
и- Р+ |
(4 - и,и + -т v-«)'+ |
+ M B" T v.* + Bl«lC v.«) + Bb 7 iw-
■Н = в п т v,о + BU х и,,. + #26 (-g-и,р + т v>■)'+ |
|
+ -Д ( 5 22 ~ifV,р + Щй-д-и,«) + 5 22Д'Ц7 — |
(13.1) |
т(^22 g 2Ц,.PЭ-Ь '^ 22]42U,.■ra^- ^ 26Aё’ U7>“p), |
|
^ = ^ б 4 - и. « + 5 2б4 -^Р+ 5 ,в (4 -и, р + т £;.“) + |
|
Далее, в силу (10.5) и (10.6) из |
(11.2) |
и |
(11.8) |
для внутрен |
|||||
них сил и моментов получим |
|
|
|
|
|
|
|
||
т >= |
( с п т |
+ с » т l i ) “ + |
К с ..+ |
т |
*■ «) т |
-ST+ |
|||
+ ( С „ + ^ |
* „ ) у £ ] ■ > + ( т с , . - |
* |
i |
д а - |
|
||||
|
|
о * |
1 |
^ |
|
|
± J L V i» |
||
|
|
Л И |
Л Д |
<?<%« |
|
" 1212В2Д < <?Р2»У |
(13.2) |
||
Г2= |
|
|
|
|
i |
Кж)7 |
|
||
( С12Т "If + С26 4“ ) В + |
[ ( С2в + |
^ |
+ |
||||||
+ |
( С22 + |
-RKVl) _в‘ 1р‘] V“Ь ("Д С22 |
^ 12 Д2 Та2 |
|
|||||
|
|
— 2КЛ |
|
д2 |
|
|
1 |
<?2 \ |
|
|
|
л д |
да др |
• |
л г . |
Д 2 |
d p ) W ’ |
§ 13] |
АНИЗОТРОПНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ |
173 |
|||||||||
^ 12— [ ( ^ 16+ |
д |
^1б) A fa + (^66 + |
д |
К вв) в |
ф ] М + |
|
|||||
+ [(^ 6 6 + |
•д ^66 + д? D ee) ~А ~fa + |
(^26 + "д .^26 + |
|
||||||||
|
+ 1 Р ° » ) 1 ж ] Р + [ 1 ( С» + |
|
|
|
|
|
|||||
(^18 "Ь д " Д 1б) “42-5 ^ — 2 (^88 + |
7Г ^ w ) АВ |
dadfi ~ |
(13. 2) |
||||||||
|
|
|
|
— (^26 + -д Д2б) д ! ф ?] w> |
|
||||||
S 2l = |
i f 19 ~А |
~ fa |
” Ь |
^86 7 Г"5 р ~) И “ Ь [ ( С в6 + |
~R К 9л) ~ A ~ f a ^ r |
|
|||||
4 -(^ '2 в + 'д^ 2 в )'д"^ р ']1; + ['д ^ 2 в “ |
^1в 42 fal |
|
|||||||||
|
|
|
|
2К'„4гг |
дад$ |
ка 1 |
д- -] |
|
|||
и, наконец, |
|
|
8*4Д |
|
1в>щ \т’ |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= ( * п Т |
|
|
Т £ ) •» + [ ( * « + Г » и ) Ц |
+ |
|
||||||
+ |
( ^ 1 2 |
+ |
" д |
А~в г'd )p ’ ]v " Ь ( ~R |
|
~ |
|
4fa22 ~~ |
|
||
|
|
|
|
ог> |
1 |
|
д2 |
л |
1 |
^ V .. |
|
|
|
|
|
A1Jl« А В |
да dp |
|
В 2 dp2 ) W' |
|
|||
^ = ( к » т ^ + к > . т # ) “ + [ ( х » + 1 ° » ) т 4 - + |
|
||||||||||
+ |
(^22 + |
"д ^га) -J- •g^-] V~f~( , f K*s ~ |
^ li Ja dai“ |
(13.3) |
|||||||
|
|
|
|
о л |
1 |
|
d2 |
n |
1 |
<?2\„. |
|
|
|
|
|
U ^ A B da dp |
и Ъ B * d p ) W’ |
|
|||||
H = ( * » T i + f . T ? ) ' + [ ( * « + T D" ) т £ ■+ |
|
||||||||||
+ ( * „ + |
|
|
|
|
|
|
D. . i £ - |
|
|||
|
|
|
|
О Л |
1 |
<*2 |
ТЛ |
I |
|
|
|
|
|
|
|
u* |
ЛД da dp |
u * Д2 dp2 ,1w- |
|
Рассматривая приведенные выше соотношения упругости, легко заметить, что они тождественно удовлетворяют шестому уравнению равновесия (1.23), поэтому в последующем шестое уравнение рассматриваться не будет. Бели же ограничиваться
174 |
РАЗЛИЧНЫЕ ТЕОРИИ АНИЗОТРОПНЫХ ОБОЛОЧЕК |
[ГЛ. I |
|
приближенными соотношениями |
упругости (11.2), то |
формула |
|
для |
S12 несколько изменится и примет вид формулы |
для S21, |
|
т. е. в этом случае Sla — S21 = |
S. В этом случае шестое уравне |
||
ние будет удовлетворяться лишь приближенно. |
|
Подставляя значения внутренних сил и моментов из (13.2), (13.3) в уравнения (3.8), получим следующую разрешающую систему уравнений равновесия в перемещениях:
|
|
Ln (С) в -J-Lia (СК) v-J-L13 (СК) w— |
X, |
|
||||||||||||
|
W (СК) а+ |
LtiffiKD) V + |
Z,23 (CKD) w = |
— Y, |
(13.4) |
|||||||||||
|
L31 (СК) u + L n (CKD) о + |
L 33(CKD) w = |
Z, |
|
||||||||||||
где для линейных дифференциальных операторов L ik ш* |
|
|||||||||||||||
г |
!Г\ |
г |
1 |
|
I |
оу |
1 |
d2 |
|
I |
с |
^ |
^2 |
|
|
|
" и (С) = |
Ln JT № ~Г |
ав |
даa? Т |
^66 д2 ар * |
|
|
||||||||||
£<22 (СКВ) — ^Свв -j- -g к,а -j- -p n 6e) - |
|
+ |
|
|
|
|
||||||||||
|
+ |
( 2C26 + |
-f" ^26 + |
д З^2б) |
|
Щ Г + |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
I |
2 |
tr |
|
1__l_ n \ |
1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
“Г д |
Л 22 “ Г |
д2 "22 J В 2 |
а р » |
|
|||||
Да ( ^ ^ ) = |
^21 (^П ) = |
^С16 -f- |
^1в)~Д2 ~д& “Ь |
|
|
|
|
|||||||||
|
+ [^ 1 2 + |
с вв + |
• д |
(^12 + |
2 ^ « в ) ] j f l - |
аТар + |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
+ |
^22 ~ Ь (^ 2 8 “ Ь |
д " ^ 2 в ) ~ ff[ |
> |
(13.5) |
||||||
Д * (с к ) = Д31 (СК) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
v |
1<?8 |
огг |
|
1 |
аз |
/р |
j |
о г |
\ |
^ |
<^3 |
|
|
|||
A I I A S а<гз |
|
|
|
аагар |
1л 1 2 ~ г |
|
|
e e ; ^ f i 2 a a a p |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
__ к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 йз ар > |
|
||
l u (CKD) = |
£32 (CKD) = |
1. (С 22 4 - Ж + |
С- Т |
|
+ |
|
|
|||||||||
+ д Т |
(^ 2 2 - s ' -Щ - |
+ |
2 ^2в 4 " i |
) ~ |
( ^ |
1б + |
|
Т |
Д “ |
) З з |
Й З ~ |
|
||||
~[^12 + |
2ЛГвв + |
4 f Ф 12 + 4n66)J |
|
aa2ap“ ~ |
( 3^26 + |
|
|
, 4 „ \ 1 дЗ |
( г , J _ n \ 1 дз |
+ д "гоjАд2 aa ap |
V 22~г л 22Jлз ар > |
§ 13] АНИЗОТРОПНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ 175
£ „ (CKD) = |
± |
|
С * - |
А |
(ЙГ„ ± £ + 2 К . Х . ^ |
+ |
|
|
|||||||
|
IE - |
|
1 |
<?2\ |
, |
n |
1 ^4 |
|/.n |
1 |
|
<* |
, |
(13.5) |
||
|
- Г Л 22 |
й |
2 |
f) p |
; |
+ |
U YL |
A i да* |
Г |
АЗВ д а Щ |
|
||||
Н“ 2 (^12 Ч~2 '°вв) 4 |
2 В 2 |
|
~Ь^ |
|
д* |
|
|
22 В< 0(54 * |
|
|
|||||
|
2в А В З да д р ' |
-D |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— — |
|
|
|
Таким образом, решая систему (13.4) |
при заданных гранич |
||||||||||||||
ных |
условиях, |
определим |
искомые |
перемещения |
и (а, |
|3), |
|||||||||
v (а, |
р), w (а, |
р), с помощью которых посредством формул (13. 1)— |
|||||||||||||
(13.3) |
будут |
|
определены |
внутренние |
силы |
и |
моменты, |
а также |
|||||||
основные расчетные напряжения в слоях оболочки. |
|
|
|||||||||||||
Рассматривая |
систему |
уравнений |
(13.4), |
замечаем, |
что |
она, |
|||||||||
как и в случае однородной анизотропной |
оболочки, |
обладает |
|||||||||||||
своеобразной |
симметрией |
строения, |
а |
именно: линейные |
опе |
||||||||||
раторы Lik, |
симметрично расположенные относительно |
главных |
диагональных операторов L u, имеют одинаковые значения. Система дифференциальных уравнений (13.4) с помощью
операторного метода может быть приведена к одному разрешаю щему дифференциальному уравнению восьмого порядка относи тельно некоторой потенциальной функции Ф (а, (3). Однако ввиду чрезвычайной громоздкости получаемых при этом коэффициен тов искомого уравнения и соответствующих расчетных формул мы здесь их, в общем случае анизотропии слоев оболочки, при водить не будем.
В частном случае ортотропной слоистой оболочки, т. е. для слоистой оболочки, которая изготовлена из ортотропных матери алов так, что главные направления упругости каждого слоя в каждой точке оболочки совпадают с главными геометрическими направлениями (а, (3, у)* разрешающие уравнения и расчетные формулы существенно упрощаются, ибо в этом случае надо по ложить
°16 = ^26 == 0» |
-®1б == -®26 == |
:= ^26 О, |
^16= ^26 ” 0, |
ЛГ1в = Кж = 0. |
|
2. Техническая теория. При построении технической теории анизотропных цилиндрических оболочек, составленных из произ вольного числа однородных слоев, наряду с основной гипотезой недеформируемых нормалей, сформулированной для всего пакета оболочки в целом, принимаются также следующие дополнитель ные предположения:
а) в геометрических соотношениях для х2 и т (10.6) сохра няются лишь слагаемые, содержащие нормальное перемещение w; б) берутся наиболее простые соотношения упругости (11.2), которые шестому уравнению равновесия удовлетворяют прибли
женно;
176 |
Р А ЗЛ И Ч Н Ы Е ТЕО РИ И АН И ЗО ТРО П Н Ы Х О БО Л О Ч ЕК |
[ГЛ . I |
в) во втором уравнении равновесия (10.13) пренебрегается членом NJR-,
г) допускается приближенное удовлетворение второго урав нения неразрывности деформаций (1.8).
В силу принятых предположений исходные уравнения и соот ношения перепишутся следующим образом (для стройности изло жения некоторые формулы повторяются):
Уравнения равновесия:
т г 1 . . + т 5 . р = - х ’ т г ^ + т 5 . « = - у ’
----j |
А , « |
^ — |
S12= |
S2i = |
S, |
T M1 |
= |
T M».t + T |
H - = |
N* |
|
геометрические |
соотношения: |
|
|
|
|
xi = = |
|
*2~ |
g l W-№' |
X~ |
~AWW’’^' |
|
соотношения упругости в перемещениях: |
|
|
|||||
^1= |
A l -д U,, “Ь А в ~В М,0Ч~ А в -д V,а “Ь |
А я |
7f V,0“Ь |
||||
4 "д Ci2w |
A i |
>яя |
2К1вj g -w ^ |
Kl2-j^w рр, |
|||
^2= |
С12~ди,*~\~А в ~BU,9“Ь А в ~д |
и,а~\~^22~ди,9 |
|||||
+ |
д " А г W |
^ 12^2 W,aa |
|
J g -U > ,„ p |
^22g ? Ш , 00> |
||
S = Ae 4 " “ ■« |
Ae 1Г B.P “Ь Ae T |
v-« “b Ae -g"t,1p ~h |
|||||
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 ^ |
+ |
д" Аб^ |
Kl«A2W,m |
^66~AB W><& |
^26g3 Ш,РЭ’ |
(13.6)
( ^ - ® )
(13*9)
^1 = |
^114 " |
« “ Ь ^ |
1в • g ' M, P + |
^16 4 " У . « ~ b ^12" F |
y . 8“b |
|
||
+ |
- д А |
г Ш — A |
l 42 |
«га |
^ А в ~AB W’*P |
А я |
g 2 |
pp> |
^2 = |
A 24 " M . « " b A |
e - g |
' M. f l ^ _ ■A!64 ■ £,> « ^ ' ' A ! 2• g • |!;, 0^ ~ |
|
||||
4" g ' ^ 22W ---- A |
t J T W.aa |
^ А в J g " Ш ,а 0 |
А в |
Д 2^ |
, 00’ |
§ 13] |
АНИЗОТРОПНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ |
177 |
-------------- |
|
|
|
— |
^16X W, т |
^8 8~BW,*л $ |
|
W' ggj |
|
(13.9) |
||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
поперечные силы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ЛГ! = |
кп |
Utт+ |
2К16-Jg Mf ар + |
к№ |
и, ft+ |
|
|
|
|
|||||
+ |
|
1 |
(^12 + |
|
1 |
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
#18Ji V,«,+ |
^8в)J V,g «0+ |
^28g2 У,P0+ |
|
|
|
|||||||||
|
|
+ |
1 |
^ Х |
и;. . + 4 - Л:» 4 - ш.э- £ 1(£>) ^ |
|
(13.10) |
|||||||
ДГ2= |
Д^2g2 V,№“b |
^^26 X TV,«Р4~-^66 |
|
|
|
|
|
|
||||||
~дги,т~^~ |
|
|
|
|
||||||||||
+ |
Ar2 8 X M.№ + |
(/i:i2+ |
/i:66)^ |
M."P + ^ 16l 2 “ |
«« + |
|
|
|
||||||
|
|
+ - ^ K n ^ W '9+ - j[ KiSi^: W'a — E%{D)w, |
|
|
||||||||||
где для линейных операторов Е{ (D), |
как и раньше, имеем |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
<?3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
* . ( ® ) = » . . е т + 3016 А -‘ В д а Щ ~ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_|_£) |
1 |
д3 |
» |
(13.11) |
|
|
|
+ |
( ^ 1 2 + 2 А б ) а Ш да |
~ |
28 ез |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
E2(D) = |
Di2± ? L + |
|
1 |
<эз |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
W,,26 ВЫ д^да |
|
<*» |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
, n |
|
|
|
|
|
|
|
|
■4* (Е124- 2 ^ )' В А * д$ да2 |
Г ^18 ДЗ <)аЗ • |
|
|
||||||||
напряжения в слоях: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
°£ = |
д и Х в.« + Ди |
( т у.Р + |
т ) |
+ |
^ |
( 4 - м.Э + |
Т у. « ) - |
|
|
|||||
|
|
— Т (® п X |
|
|
ТГ*ш-зз + 5 1в Ж w-«3) ’ |
|
|
|||||||
°з = |
^22 ( х w.з+ |
х ) |
Т |
“•«"f~ ^ 26 ("в м-р |
Т V‘“) — |
|
(13.12) |
|||||||
|
|
-- Т (-®22 ~§2W,33 ”Ь ^12X |
W‘« |
^28 Хв W >«3) ’ |
|
|
||||||||
Х^з= |
|
■ j м,« + ^2в (g" v , 3 "Ьх ) “Ь |
|
(lT “•з ~Ь X в>«)~ |
|
|
||||||||
|
|
— Т (^16 х |
w-« |
5 *>х |
а>.зз + |
5 вв j f l w.«з)• |
|
|
||||||
|
12 |
С. А. Амбарцумян |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
178 РАЗЛИЧНЫЕ ТЕОРИИ АНИЗОТРОПНЫХ ОБОЛОЧЕК [ГЛ. I
Подставляя значения внутренних сил и моментов из (13.9) и (13.10) в первые три уравнения равновесия (13.6) (два последних уравнения удовлетворяются тождественно, так как N xи N t опреде лены из этих уравнений), получим симметрично построенную сисстему трех дифференциальных уравнений относительно трех
искомых функций и (а, ,3), v (а, 3) |
и w (а, |
р): |
|
|
||
|
Lii (С)uН~I'12 (О v ~Ь I'1з (СИ)w= |
— и, |
|
|||
|
1*п(С)u + 1*22 (С) v -|- Ln (СК) w= |
— Y, |
(13.13) |
|||
|
L1S(СК) п + |
^гз (СК) v -f-^зз (CKD) w = |
Z, |
|
||
где линейные операторы Ln (С), L 13 (СК) и |
{CKD) остаются та |
|||||
кими, как в (13. 5), а для остальных операторов имеем |
|
|||||
Ln (С) = |
_ L i i |
1 |
д* |
- L * . |
|
|
С16 А^да* + |
(Си + С66) АВ дад$ 4-С |
|
||||
I'm (С ) — |
С вв А 2 да* |
^ 26 АВ да д$ “Ь |
В* д$* * |
|
(13.14) |
|
|
|
|||||
{СК) = |
|
|
(К). |
|
|
|
Таким образом, техническая теория анизотропных слоистых цилиндрических оболочек в перемещениях построена.
Уравнения технической теории, как было указано в § 3 на стоящей главы, могут быть представлены в форме уравнений сме шанного метода. В этом случае получим следующую систему диф ференциальных уравнений относительно двух искомых функций ср (а,р) и w (а,Р):
1 1
M n - Z ) V - M d ) < p + ^ f 2<p(M= z +
|
+ т Н |
г л $ + |
ъ м' ^ + |
ж |
|
м'*-« + |
т м'>>pp> |
(13.15) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А> (4) 9 + |
L3 (d) w— - i ± |
w ш= |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
= ___ !_e! |
+ |
|
A B e«.«I»' |
fi2Si. | |
|
|||
|
|
|
A2 |
2, аа |
I |
|
|
|||
где для линейных операторов L t имеем |
|
|
||||||||
L, (Я -Л < *) = " |
|
|
А 3В |
|
|
даЩ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
I о (^*12 |
\ I |
О / Г\ |
Г\П \ |
АА |
, |
^ |
D2e |
д* |
|
|
-Pfa) + 2(Дбб— ^бб) |
д* |
|
, |
|
||||||
|
А*В* |
да*д$* |
|
|
|
А В 3 |
да dp3 + |
(1 3 .1 6 ) |
, £>22-Д°2 д* В*
$ 13] АНИЗОТРОПНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ
(d) — |
*21 |
d * |
, 2 doe — d .61 |
д* |
^11 + |
^22 — 2d, |
d * |
|
|||
А* da* |
АЗВ |
da3dp |
' |
А *В 2 |
|
da2d^2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ^12 |
|2+ |
|
|
|
|
|
|
■ |
2 d j g — d g2 |
d * |
d* |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
т" |
ЛАЗ |
dadp3 |
A* |
dp*» |
||
М Л ) ’ |
*22 |
d * |
126 |
d * |
, |
2 Л 12 - f - |
-^66 |
|
d * |
|
|
Л * |
d a * |
Л З А |
d a 3 d p |
Л2А2 |
da2d^2 |
|
d* |
||||
|
|
|
|
|
|
**16 |
d * |
I |
|
||
|
|
|
|
|
— 2 ЛАЗ |
da dp3 ~ |
A* |
dp* • |
|||
а для дополнительных грузовых членов |
|
|
|
||||||||
*к = — (AlkA \Xd* + A*B j У dp) |
|
(* = |
1,2,6), |
||||||||
M\ = — |
A j A- da -f- d2kB $ У dp) |
|
(* = |
1,2,6). |
179
(13.16)
(13.17)
Здесь для жесткостей и других коэффициентов, характери зующих упругие свойства слоистой оболочки, имеем следующие известные представления:
Z)?i = |
Kndn -j- K1%d21-)- A 16dei, |
|
|
|
|
||
7^22 = |
^12^12 “Ь ^22^22 “Ь ^28^62> |
|
|
|
|
||
Щъ = |
^18^18 Ч~ ^28^26 “Ь ^в6^66> |
|
|
|
|
||
^12 = |
&11^11+ ^12^22 + |
^16^82 = |
^12^11 Н“ ^22^21 + |
^28^81» |
|||
Щъ — Kndl6- f K12d^ - f |
16^вб = |
#18^11 -f- ^26^21 + |
^88^81» |
||||
= |
К. 12d16 -f- -^22^26 “f -^26^86 — ^16^12 “b ^20^22 “I" ^68^82» |
||||||
|
dn = |
^11^11 " f ^12^12 + |
Аб^16> |
|
|||
|
^22 = |
^12^12 + |
-‘‘l 22^22 “f |
^ 26^28» |
|
||
|
d66 = |
^16^18 + |
^26^26 + |
^68^86» |
|
||
|
^12 = |
^11^12 +^12-^22 + |
^18^26» |
|
|||
|
^21= |
^12^11 + |
^22^12 + |
V » . |
|
||
|
^16= |
^11^16 + |
^12-^26 + |
^18^88» |
|
||
|
^61 = |
•'^16^11 “f" ^26^12 ~h ^68^16’ |
|
||||
|
^26 = |
^12-^16 +^22-^26 + |
^ 26-^66> |
|
|||
|
^62 = |
-^18-^12 “f"-^26^22 H"-^бв-^26? |
|
^11 = |
(^22^66 — ^l6) 2Г1* |
^16 — (^12^26 ~ ^16^22) 2Г*> |
|
^22 = |
(^11^86 — ^16) ^Г1' |
^28 = (^12^18 |
^26^1l) ^l*» |
^66 — (^11^22 — ^ 12) ^Г1* |
^12 — (^16^28 |
^12^8б) ^Г1» |
|
^1 — (^11^22-- £12) ^66 “f" 2^12^18^28 |
^11^28 ^22^18- |
(13.18)
(13.19)
(13.20)
(13.21)
12*
180 |
РАЗЛИЧНЫЕ ТЕОРИИ АНИЗОТРОПНЫХ ОБОЛОЧЕК |
[ГЛ. I |
Расчетные формулы внутренних сил и моментов в искомых функциях tp(a, Р) и w (а, (3) представляются следующими фор мулами:
|
>21 |
дз |
|
d2Q— d.61 |
d» |
**11 ~ |
**66 |
дз |
|
|
|
||
|
А 3 даЗ |
|
A W |
д<Ид$ |
' |
А В* |
да dp |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
дМ\ |
, 1 |
дМ% |
|
|
+ W |
^ |
) ' f - E . ( e |
- |
Z ^ |
" ’ + 4 - ^ + - ! - |
ар ’ |
|||||
_ |
^**12 |
|
I |
**16 — **62 |
**3 |
**22 — **66 |
№ |
' |
|
|
|||
|
вз dp3 |
I |
АВ2 |
дад$з |
г |
А2В |
д а Щ |
I JL |
• |
||||
|
|
, |
|
|
_ Е ,D _ щ w_]_J_ |
|
|||||||
|
|
' |
АЗ да?) ” |
|
|
> |
' |
В |
дй ^ А |
да > |
|||
м |
fdu |
дз |
1 **21 |
дз |
**ei |
дз ' |
|
j(Du - О?! дз , |
|||||
т1— |
\ВЗ |
др* |
' |
А2 даЗ |
|
)<? |
1 |
А 3 |
даЗ |
Г |
|||
|
А В да dp. |
|
^ |
||||||||||
|
|
|
|
2 ■°1в — Щб |
дз |
1 О]2- о ? 2 **2 |
w | л/* |
||||||
|
|
|
|
г ^ |
А В |
да dfi |
1 |
ВЗ |
dpз )т - r mv |
м — /**22 |
дз |
г |
**12 |
дз |
dm. |
|
|
U 2 |
даЗ |
1 |
В 2 д$з |
А В |
|
|
|
|
_J_9 />26 — Щ* |
|||
|
|
|
г ^ |
А В |
||
н = |
/**18 дз |
I |
**28 |
дз |
**86 |
|
\В 2 |
д$з 1 |
А2 даЗ |
А В |
|||
|
|
|
■4-2 Овв — |
|||
|
|
|
Г ^ |
|
АВ |
дз > |
IгD22~ Щ* <*2 |
, |
|||
да dp ук |
\к |
В 2 |
dps |
1 |
|
дз |
1 0,2 - о ? 2 |
^ w |
I Af |
||
да dp |
|
АЗ |
да3 J W |
|
|
дз |
> |
(0,8 — 0?8 дз |
|
||
да dp ,)* |
| |
АЗ! |
da2 |
1 |
|
!1 |
|||||
дз |
I |
Огб ~D% |
(П \ w |
1 ]\J* |
|
да dp |
1 |
Вз |
|
|
|
(13.22)
(13.23)
(13.24)
В формулы для моментов и поперечных сил, в отличие от соот ветствующих формул для однородных или симметрично собранных слоистых оболочек, входят приведенные жесткости изгиба D°ik и члены с множителями d ik , которые происходят от жесткостей, С(к и Kik. Такая структура расчетных формул характерна для
слоистых оболочек и зачастую приводит к любопытным явлениям как с точки зрения распределения напряжений, так и с точки зрения характера деформирования оболочки в целом.
Таким образом, проблема статики цилиндрической оболочки, собранной из произвольного числа анизотропных однородных слоев, в рамках технической теории приводится к разрешающей системе двух дифференциальных уравнений (13.15) относительно
двух |
искомых функций: <р (а, (3) — функции напряжения и |
w (ос, |
р) — функции перемещения. |