Расчет конструкций на тепловой удар
Синицын А.П.
1971 г.
М.: Стройиздат, 1971. 231 с.Книга посвящена расчету строительных конструкций, находящихся под воздействием внезапно повышающихся температур, как это бывает в цехах предприятий тяжелой и легкой промышленности. Изложены новые методы определения усилий и напряжений при термоупругих и термопластических колебаниях балок, ферм, рам и других стержневых конструкций; дано решение для различных типов пластинок, в том числе расположенных на упругом основании и трехслойных. Указаны способы применения электронных вычислительных машин для решения этих задач. Рассмотрены также волновые задачи и влияние совместных температурных и силовых импульсов, имеющих случайный характер.
Теоретические выводы книги иллюстрируются численными примерами расчета конструкций, встречающимися в строительной практике.
Книга предназначена для инженеров-строителей — проектировщиков и производственников; она может быть полезна инженерам-механикам, а также студентам старших курсов строительных специальностей.
Оглавление
Введение ..... 3
Глава I. Задача теплопроводности ..... 4
I.1. Определение функции распределения температуры ..... 4
I.2. Распространение тепла вдоль по стержню ..... 6
I.3. Распределение тепла в пластинке ..... 8
I.4. Распространение тепла в полупространстве ..... 9
Глава II. Система с конечным числом степеней свободы ..... 15
II.1. Система с одной степенью свободы ..... 15
II.2. Билинейный закон изменения температуры ..... 17
II.3. Другие случаи изменения температуры ..... 20
II.4. Совместное действие температуры и динамических сил ..... 21
II.5. Система с двумя степенями свободы ..... 22
II.6. Линейный закон изменения температуры ..... 24
II.7. Действие случайных температурных импульсов ..... 28
II.8. Система с двумя степенями свободы при воздействии белого шума ..... 31
II.9. Термоупругие колебания системы с несколькими степенями свободы ..... 35
II.10. Вычисление Δit и Δit ..... 37
II.11. Система с двумя степенями свободы (общее решение) ..... 39
II.12. Нелинейные термоупругие колебания ..... 42
II.13. Система со многими степенями свободы, с переменными характеристиками ..... 46
Глава III. Спектры реакций системы на действие температуры ..... 49
III.1. Система с одной степенью свободы ..... 49
III.2. Построение спектров для системы с затуханием ..... 53
III.3. Система со многими степенями свободы ..... 58
III.4. Консольная балка ..... 60
III.5. Балка на двух опорах ..... 64
III.6. Система с распределенной массой ..... 66
III.7. Поступательное и вращательное движение балки при несимметричном нагреве ..... 73
Глава IV. Термоупругие и термопластические колебания стержневых систем..................... ..... 77
IV.1. Метод расчета стержневых систем ..... 77
IV.2. Балка с распределенной массой ..... 81
IV.3. Переход к тепловому удару ..... 86
IV.4. Термоупругие колебания ферм ..... 89
IV.5. Термоупругие колебания рам ..... 92
IV.6. Трехслойная жесткая балка ..... 93
IV.7. Термоупругие колебания сетки ..... 96
IV.8. Квадратная сетка ..... 99
IV.9. Пример составления уравнения движения ..... 102
IV.10. Расчет на мгновенный температурный импульс ..... 106
Глава V. Термоупругие колебания пластинок ..... 108
V.I. Прямоугольная пластинка ..... 108
V.2. Вычисление функции распределения температуры ..... 109
V.3. Решение дифференциального уравнения движения ..... 111
V.4. Расчет на тепловой удар ..... 113
V.5. Анализ результатов ..... 115
V.6. Пластинка на упругом основании ..... 118
V.7. Применение ЭЦВМ для вычисления ординат поверхности влияния ..... 121
V.8. Порядок составления программы ..... 123
V.9. Другие случаи внешнего теплового потока ..... 128
V.10. Анализ результатов ..... 129
V.11. Термоупругие колебания трехслойной пластинки ..... 133
V.12. Симметричный случай ..... 135
V.13. Обратно симметричный случай ..... 136
V.14. Анализ формул ..... 138
V.15. Переход к тепловому удару ..... 140
V.16. Тонкая трехслойная плита ..... 142
V.17. Бесконечно жесткая плита ..... 147
V.18. Учет влияния инерции сдвига и вращения ..... 149
V.19. Частоты и формы колебания ..... 151
V.20. Применение ЭВМ для построения прогибов от единичных нагрузок ..... 153
V.21. Порядок составления программы для ЭВМ «Урал-2» ..... 156
V.22. Обсуждение результатов ..... 158
V.23. Термопластические колебания ..... 161
V.24. Термоупругие колебания трехслойной пластинки от случайных импульсов ..... 164
V.25. Температурные импульсы типа «белого шума» ..... 166
Глава VI. Волны напряжений, возникающие от действия температуры ..... 168
VI.1. Постановка задачи ..... 168
VI.2. Упругие волны в стержне ..... 169
VI.3. Упруго-пластические волны в стержне ..... 172
VI.4. Напряжения в полупространстве при внезапном приложении тепла ..... 174
VI.5. Сферические термоупругие волны ..... 178
VI.6. Общий случай ..... 183
Глава VII. Термоупругие колебания оболочек ..... 187
VII.1. Уравнения движения цилиндрической оболочки ..... 187
VII.2. Поперечные термоупругие колебания ..... 189
VII.3. Продольные колебания ..... 192
VII.4. Устойчивость цилиндрической оболочки ..... 195
VII.5. Влияние внезапного нагревания оболочки ..... 198
VII.6. Волновой эффект ..... 202
Глава VIII. Динамическая прочность при совместном действии нагрузки и температуры ..... 206
VIII.1. Вывод общих уравнений ..... 206
VIII.2. Стержневые системы и пластинки ..... 207
VIII.3. Влияние волнового эффекта ..... 211
VIII.4. Упруго-пластическая система ..... 213
VIII.5. Стержневые системы ..... 215
VIII.6. Трехслойная пластинка ..... 219
VIII.7. Влияние упруго-пластического волнового эффекта ..... 222
Литература ..... 226
Глава I. Задача теплопроводности ..... 4
I.1. Определение функции распределения температуры ..... 4
I.2. Распространение тепла вдоль по стержню ..... 6
I.3. Распределение тепла в пластинке ..... 8
I.4. Распространение тепла в полупространстве ..... 9
Глава II. Система с конечным числом степеней свободы ..... 15
II.1. Система с одной степенью свободы ..... 15
II.2. Билинейный закон изменения температуры ..... 17
II.3. Другие случаи изменения температуры ..... 20
II.4. Совместное действие температуры и динамических сил ..... 21
II.5. Система с двумя степенями свободы ..... 22
II.6. Линейный закон изменения температуры ..... 24
II.7. Действие случайных температурных импульсов ..... 28
II.8. Система с двумя степенями свободы при воздействии белого шума ..... 31
II.9. Термоупругие колебания системы с несколькими степенями свободы ..... 35
II.10. Вычисление Δit и Δit ..... 37
II.11. Система с двумя степенями свободы (общее решение) ..... 39
II.12. Нелинейные термоупругие колебания ..... 42
II.13. Система со многими степенями свободы, с переменными характеристиками ..... 46
Глава III. Спектры реакций системы на действие температуры ..... 49
III.1. Система с одной степенью свободы ..... 49
III.2. Построение спектров для системы с затуханием ..... 53
III.3. Система со многими степенями свободы ..... 58
III.4. Консольная балка ..... 60
III.5. Балка на двух опорах ..... 64
III.6. Система с распределенной массой ..... 66
III.7. Поступательное и вращательное движение балки при несимметричном нагреве ..... 73
Глава IV. Термоупругие и термопластические колебания стержневых систем..................... ..... 77
IV.1. Метод расчета стержневых систем ..... 77
IV.2. Балка с распределенной массой ..... 81
IV.3. Переход к тепловому удару ..... 86
IV.4. Термоупругие колебания ферм ..... 89
IV.5. Термоупругие колебания рам ..... 92
IV.6. Трехслойная жесткая балка ..... 93
IV.7. Термоупругие колебания сетки ..... 96
IV.8. Квадратная сетка ..... 99
IV.9. Пример составления уравнения движения ..... 102
IV.10. Расчет на мгновенный температурный импульс ..... 106
Глава V. Термоупругие колебания пластинок ..... 108
V.I. Прямоугольная пластинка ..... 108
V.2. Вычисление функции распределения температуры ..... 109
V.3. Решение дифференциального уравнения движения ..... 111
V.4. Расчет на тепловой удар ..... 113
V.5. Анализ результатов ..... 115
V.6. Пластинка на упругом основании ..... 118
V.7. Применение ЭЦВМ для вычисления ординат поверхности влияния ..... 121
V.8. Порядок составления программы ..... 123
V.9. Другие случаи внешнего теплового потока ..... 128
V.10. Анализ результатов ..... 129
V.11. Термоупругие колебания трехслойной пластинки ..... 133
V.12. Симметричный случай ..... 135
V.13. Обратно симметричный случай ..... 136
V.14. Анализ формул ..... 138
V.15. Переход к тепловому удару ..... 140
V.16. Тонкая трехслойная плита ..... 142
V.17. Бесконечно жесткая плита ..... 147
V.18. Учет влияния инерции сдвига и вращения ..... 149
V.19. Частоты и формы колебания ..... 151
V.20. Применение ЭВМ для построения прогибов от единичных нагрузок ..... 153
V.21. Порядок составления программы для ЭВМ «Урал-2» ..... 156
V.22. Обсуждение результатов ..... 158
V.23. Термопластические колебания ..... 161
V.24. Термоупругие колебания трехслойной пластинки от случайных импульсов ..... 164
V.25. Температурные импульсы типа «белого шума» ..... 166
Глава VI. Волны напряжений, возникающие от действия температуры ..... 168
VI.1. Постановка задачи ..... 168
VI.2. Упругие волны в стержне ..... 169
VI.3. Упруго-пластические волны в стержне ..... 172
VI.4. Напряжения в полупространстве при внезапном приложении тепла ..... 174
VI.5. Сферические термоупругие волны ..... 178
VI.6. Общий случай ..... 183
Глава VII. Термоупругие колебания оболочек ..... 187
VII.1. Уравнения движения цилиндрической оболочки ..... 187
VII.2. Поперечные термоупругие колебания ..... 189
VII.3. Продольные колебания ..... 192
VII.4. Устойчивость цилиндрической оболочки ..... 195
VII.5. Влияние внезапного нагревания оболочки ..... 198
VII.6. Волновой эффект ..... 202
Глава VIII. Динамическая прочность при совместном действии нагрузки и температуры ..... 206
VIII.1. Вывод общих уравнений ..... 206
VIII.2. Стержневые системы и пластинки ..... 207
VIII.3. Влияние волнового эффекта ..... 211
VIII.4. Упруго-пластическая система ..... 213
VIII.5. Стержневые системы ..... 215
VIII.6. Трехслойная пластинка ..... 219
VIII.7. Влияние упруго-пластического волнового эффекта ..... 222
Литература ..... 226
Комментарии
Авторизоваться