Строительная механика оболочек
Кан С. Н.
1966 г.
Книга посвящена методам расчета прочности, устойчивости и колебаний при различных способах нагружения тонкостенных оболочек (цилиндрических, конических с недеформируемым и деформируемым контуром поперечного сечения трехслойных и оболочек с продольными и поперечными подкреплениями) применяющихся во многих отраслях машиностроения и строительства.Рассмотрены также оболочки с криволинейной осью (тороидальные) и оболочки различной геометрии при различном напряженном и деформированном состоянии. Как частный случай оболочек рассмотрены прямоугольные и круглые пластины.
В основу расчетов положен единый энергетический метод, практическое применение которого доступно широкому кругу инженеров и значительно упрощает сами расчеты.
Для лучшего усвоения метода приведены примеры расчета оболочек, основанные на гипотетических данных.
Книга рассчитана на инженеров-расчетчиков как авиационной, так и других отраслей машиностроения и может быть также полезна студентам и аспирантам вузов.
Качественный вариант обработки (замена этого: https://dwg.ru/lib/4147 ).
Вариант обработки с бóльшим разрешением и весом тут: https://cloud.mail.ru/public/s5U7/dUkdqMSRR
Оглавление
Предисловие 4
Раздел первый. Оболочки с недеформируемым контуром поперечного сечения 6
Введение 6
1. Предварительные замечания 6
2. Основные положения 6
Глава I. Теория изгиба и кручения тонкостенных цилиндрических конструкций 9
1. Нормальные напряжения 9
2. Касательные напряжения при изгибе системы с открытым профилем 15
3. Центр изгиба открытых сечений 19
4. Касательные напряжения при изгибе систем с замкнутыми сечениями 25
5. Кручение систем с замкнутым сечением 30
6. Работа систем с открытыми и замкнутыми сечениями при наличии продольных поясов 31
7. Определение упругих перемещений в тонкостенных конструкциях 34
8. Центр изгиба замкнутых сечений 39
9. Нагружение диафрагм 42
10. Температурные напряжения 45
Глава II. Теория изгиба и кручения тонкостенных конических конструкций 49
1. Нормальные напряжения 50
2. Касательные напряжения 55
3. Центр изгиба сечений 58
4. Заключительные замечания 60
Глава III. Теория стесненного (изгибного) кручения открытых конструкций 60
1. Вводная часть 60
2. Нормальные напряжения 63
3. Касательные усилия 68
4. Расчетные формулы 68
5. Примеры 71
Глава IV. Теория стесненного кручения и изгиба замкнутых конструкций 75
1. Вводные замечания 75
2. Расчет тонкостенных конструкций на стесненное кручение 77
3. Влияние упругости заделки 81
4. Пример расчета на стесненное кручение 84
5. Стесненный изгиб 88
6. Задачи «включения» конструкции в работу 91
Раздел второй. Оболочки с деформируемым контуром поперечного сечения 103
Глава V. Введение 103
1. Основные положения 103
2. Уравнения равновесия и деформаций для круговой осесимметрично нагруженной цилиндрической тонкостенной оболочки 104
3. Уравнения равновесия для круговой несимметрично нагруженной цилиндрической оболочки 109
4. Расчет кольцевых рам 112
5. Элементы вариационного исчисления 114
Глава VI. Осесимметричное нагружение цилиндрических и конических оболочек 127
1. Дифференциальное уравнение задачи для цилиндрических оболочек 127
2. Цилиндрическая оболочка с постоянной по длине радиальной нагрузкой 133
3. Расчет оболочки, изогнутой силами и моментами, распределенными по краю 139
4. Расчет оболочки с упругими кольцами 141
5. Воздействие гидростатического давления на оболочку 144
6. Переменное по длине осесимметричное температурное поле с постоянной температурой по толщине стенки 146
7. Переменное по длине осесимметричное температурное поле с линейным изменением температуры по толщине стенки 148
8. Учет поперечных сил в трехслойных конструкциях 151
9. Осесимметричное нагружение конических оболочек 160
10. Температурные напряжения в круговой конической оболочке 171
11. Осесимметричное нагружение ортотропных оболочек 172
Глава VII. Поперечный изгиб цилиндрический и конических оболочек 175
1. Введение 175
2. Порядок расчета 179
3. Дифференциальное уравнение задачи 181
4. Решение для постоянной по длине нагрузки 187
5. Расчет оболочки от произвольной нагрузки 192
6. Пример расчета 196
7. Переменное по длине неосесимметричное температурное поле с постоянной температурой по толщине стенки 200
8. Поперечный изгиб трехслойных цилиндрических оболочек 207
9. Поперечный изгиб круговых конических оболочек 210
10. Переменное по длине неосесимметричное температурное поле с постоянной температурой по толщине стенки в круговой конической оболочке 228
11. Поперечный изгиб цилиндрических оболочек с упругими краевыми диафрагмами 231
Глава VIII. Изгиб цилиндрических и призматических оболочек произвольного сечения (замкнутого и открытого) 246
1. Дифференциальное уравнение задачи 246
2. Напряженное состояние эллиптических оболочек от внутреннего давления 251
3. Напряженное состояние открытой оболочки 255
4. Дополнительные примеры расчета открытой оболочки 259
Глава IX. Изгиб оболочек с криволинейной осью 263
1. Дифференциальное уравнение задачи 263
2. Чистый изгиб длинной круглой трубы 268
3. Чистый изгиб круглой трубы конечной длины 273
4. Симметрично нагруженные тороидальные оболочки 275
5. Неосесимметричная деформация тороидальных оболочек 281
Глава X. Устойчивость цилиндрических оболочек 285
1. Вводные замечания 285
2. Устойчивость цилиндрических оболочек при осевом сжатии 286
3. Учет поперечных сил при расчете устойчивости трехслойных конструкций от осевого сжатия 293
4. Асимметричная форма потери устойчивости оболочки при осевом сжатии 295
5. Устойчивость цилиндрической оболочки под действием радиального давления 304
6. Устойчивость цилиндрической оболочки при кручении 311
7. Устойчивость цилиндрической оболочки при совместном действии радиального давления и осевого сжатия 316
8. Устойчивость оболочки при чистом изгибе 321
9. Устойчивость оболочки при эксцентричном сжатии 326
10. Устойчивость оболочки от циклических осевых напряжений 329
11. Устойчивость трехслойных оболочек 331
12. Устойчивость оболочки со сплошным заполнителем 332
13. Устойчивость силового шпангоута, подкрепленного ортотропной оболочкой 342
14. Устойчивость ортотропной оболочки от концевых изгибающих моментов 351
15. Локальная температурная устойчивость оболочки 354
16. Устойчивость силового шпангоута, подкрепленного ортотропной и гладкой сферической оболочками 357
17. Устойчивость оболочек вращения с произвольными образующими 359
18. Устойчивость оболочек за пределом пропорциональности 374
Глава XI. Продольно-поперечный изгиб и несущая способность оболочек 378
1. Вводные замечания 378
2. Осесимметричное радиальное и осевое нагружение цилиндрических оболочек 379
3. Совместное действие осевой и произвольной поперечной нагрузки 390
4. Совместное действие поперечного изгиба и осесимметричного радиального давления 402
5. Несущая способность круговых изотропных цилиндрических оболочек при сжатии 404
6. Несущая способность круговых цилиндрических оболочек при изгибе 409
Глава XII. Собственные колебания оболочек 416
1. Основные положения 416
2. Осесимметричные собственные колебания 417
3. Несимметричные собственные колебания 423
4. Влияние осевых сил и радиального давления на собственные колебания цилиндрических оболочек 426
5. Собственные колебания оболочек при изгибе 427
6. Собственные колебания оболочек при кручении 429
7. Собственные колебания трехслойных оболочек 431
Раздел третий. Изгиб, устойчивость и собственные колебания пластин 432
Глава XIII. Введение 432
1. Основные положения 432
2. Уравнения равновесия и деформаций для элементов пластины ч 433
Глава XIV. Поперечный изгиб прямоугольных пластин 435
1. Дифференциальное уравнение задачи 436
2. Свободно опертая по всем четырем сторонам пластина под нагрузкой, распределенной по закону синуса 439
3. Свободно опертая по всем четырем сторонам пластина под нагрузкой постоянной интенсивности 442
4. Пластина с жестко заделанными краями под нагрузкой постоянной интенсивности 446
5. Заключение 448
Глава XV. Устойчивость, прямоугольных пластин 448
1. Устойчивость свободно опертых пластин, равномерно сжатых в одном направлении 448
2. Устойчивость равномерно сжатых в одном направлении пластин с разными граничными условиями 452
3. Устойчивость свободно опертых пластин, равномерно сжатых в двух направлениях 455
4. Устойчивость цилиндрической панели при осевом сжатии 457
Глава XVI. Собственные колебания прямоугольных пластин 460
1. Пластина со свободно опертыми краями 461
2. Пластина с разными граничными условиями 461
Глава XVII. Изгиб, устойчивость и собственные колебания круглых пластин 467
1. Симметричный изгиб круглых пластин 467
2. Несимметричный изгиб круглых пластин 472
3. Устойчивость круглых пластин 474
4. Собственные колебания круглых пластин 478
Приложение к п. 11 гл. VII раздела второго 480
Литература 504
Оглавление 506
Раздел первый. Оболочки с недеформируемым контуром поперечного сечения 6
Введение 6
1. Предварительные замечания 6
2. Основные положения 6
Глава I. Теория изгиба и кручения тонкостенных цилиндрических конструкций 9
1. Нормальные напряжения 9
2. Касательные напряжения при изгибе системы с открытым профилем 15
3. Центр изгиба открытых сечений 19
4. Касательные напряжения при изгибе систем с замкнутыми сечениями 25
5. Кручение систем с замкнутым сечением 30
6. Работа систем с открытыми и замкнутыми сечениями при наличии продольных поясов 31
7. Определение упругих перемещений в тонкостенных конструкциях 34
8. Центр изгиба замкнутых сечений 39
9. Нагружение диафрагм 42
10. Температурные напряжения 45
Глава II. Теория изгиба и кручения тонкостенных конических конструкций 49
1. Нормальные напряжения 50
2. Касательные напряжения 55
3. Центр изгиба сечений 58
4. Заключительные замечания 60
Глава III. Теория стесненного (изгибного) кручения открытых конструкций 60
1. Вводная часть 60
2. Нормальные напряжения 63
3. Касательные усилия 68
4. Расчетные формулы 68
5. Примеры 71
Глава IV. Теория стесненного кручения и изгиба замкнутых конструкций 75
1. Вводные замечания 75
2. Расчет тонкостенных конструкций на стесненное кручение 77
3. Влияние упругости заделки 81
4. Пример расчета на стесненное кручение 84
5. Стесненный изгиб 88
6. Задачи «включения» конструкции в работу 91
Раздел второй. Оболочки с деформируемым контуром поперечного сечения 103
Глава V. Введение 103
1. Основные положения 103
2. Уравнения равновесия и деформаций для круговой осесимметрично нагруженной цилиндрической тонкостенной оболочки 104
3. Уравнения равновесия для круговой несимметрично нагруженной цилиндрической оболочки 109
4. Расчет кольцевых рам 112
5. Элементы вариационного исчисления 114
Глава VI. Осесимметричное нагружение цилиндрических и конических оболочек 127
1. Дифференциальное уравнение задачи для цилиндрических оболочек 127
2. Цилиндрическая оболочка с постоянной по длине радиальной нагрузкой 133
3. Расчет оболочки, изогнутой силами и моментами, распределенными по краю 139
4. Расчет оболочки с упругими кольцами 141
5. Воздействие гидростатического давления на оболочку 144
6. Переменное по длине осесимметричное температурное поле с постоянной температурой по толщине стенки 146
7. Переменное по длине осесимметричное температурное поле с линейным изменением температуры по толщине стенки 148
8. Учет поперечных сил в трехслойных конструкциях 151
9. Осесимметричное нагружение конических оболочек 160
10. Температурные напряжения в круговой конической оболочке 171
11. Осесимметричное нагружение ортотропных оболочек 172
Глава VII. Поперечный изгиб цилиндрический и конических оболочек 175
1. Введение 175
2. Порядок расчета 179
3. Дифференциальное уравнение задачи 181
4. Решение для постоянной по длине нагрузки 187
5. Расчет оболочки от произвольной нагрузки 192
6. Пример расчета 196
7. Переменное по длине неосесимметричное температурное поле с постоянной температурой по толщине стенки 200
8. Поперечный изгиб трехслойных цилиндрических оболочек 207
9. Поперечный изгиб круговых конических оболочек 210
10. Переменное по длине неосесимметричное температурное поле с постоянной температурой по толщине стенки в круговой конической оболочке 228
11. Поперечный изгиб цилиндрических оболочек с упругими краевыми диафрагмами 231
Глава VIII. Изгиб цилиндрических и призматических оболочек произвольного сечения (замкнутого и открытого) 246
1. Дифференциальное уравнение задачи 246
2. Напряженное состояние эллиптических оболочек от внутреннего давления 251
3. Напряженное состояние открытой оболочки 255
4. Дополнительные примеры расчета открытой оболочки 259
Глава IX. Изгиб оболочек с криволинейной осью 263
1. Дифференциальное уравнение задачи 263
2. Чистый изгиб длинной круглой трубы 268
3. Чистый изгиб круглой трубы конечной длины 273
4. Симметрично нагруженные тороидальные оболочки 275
5. Неосесимметричная деформация тороидальных оболочек 281
Глава X. Устойчивость цилиндрических оболочек 285
1. Вводные замечания 285
2. Устойчивость цилиндрических оболочек при осевом сжатии 286
3. Учет поперечных сил при расчете устойчивости трехслойных конструкций от осевого сжатия 293
4. Асимметричная форма потери устойчивости оболочки при осевом сжатии 295
5. Устойчивость цилиндрической оболочки под действием радиального давления 304
6. Устойчивость цилиндрической оболочки при кручении 311
7. Устойчивость цилиндрической оболочки при совместном действии радиального давления и осевого сжатия 316
8. Устойчивость оболочки при чистом изгибе 321
9. Устойчивость оболочки при эксцентричном сжатии 326
10. Устойчивость оболочки от циклических осевых напряжений 329
11. Устойчивость трехслойных оболочек 331
12. Устойчивость оболочки со сплошным заполнителем 332
13. Устойчивость силового шпангоута, подкрепленного ортотропной оболочкой 342
14. Устойчивость ортотропной оболочки от концевых изгибающих моментов 351
15. Локальная температурная устойчивость оболочки 354
16. Устойчивость силового шпангоута, подкрепленного ортотропной и гладкой сферической оболочками 357
17. Устойчивость оболочек вращения с произвольными образующими 359
18. Устойчивость оболочек за пределом пропорциональности 374
Глава XI. Продольно-поперечный изгиб и несущая способность оболочек 378
1. Вводные замечания 378
2. Осесимметричное радиальное и осевое нагружение цилиндрических оболочек 379
3. Совместное действие осевой и произвольной поперечной нагрузки 390
4. Совместное действие поперечного изгиба и осесимметричного радиального давления 402
5. Несущая способность круговых изотропных цилиндрических оболочек при сжатии 404
6. Несущая способность круговых цилиндрических оболочек при изгибе 409
Глава XII. Собственные колебания оболочек 416
1. Основные положения 416
2. Осесимметричные собственные колебания 417
3. Несимметричные собственные колебания 423
4. Влияние осевых сил и радиального давления на собственные колебания цилиндрических оболочек 426
5. Собственные колебания оболочек при изгибе 427
6. Собственные колебания оболочек при кручении 429
7. Собственные колебания трехслойных оболочек 431
Раздел третий. Изгиб, устойчивость и собственные колебания пластин 432
Глава XIII. Введение 432
1. Основные положения 432
2. Уравнения равновесия и деформаций для элементов пластины ч 433
Глава XIV. Поперечный изгиб прямоугольных пластин 435
1. Дифференциальное уравнение задачи 436
2. Свободно опертая по всем четырем сторонам пластина под нагрузкой, распределенной по закону синуса 439
3. Свободно опертая по всем четырем сторонам пластина под нагрузкой постоянной интенсивности 442
4. Пластина с жестко заделанными краями под нагрузкой постоянной интенсивности 446
5. Заключение 448
Глава XV. Устойчивость, прямоугольных пластин 448
1. Устойчивость свободно опертых пластин, равномерно сжатых в одном направлении 448
2. Устойчивость равномерно сжатых в одном направлении пластин с разными граничными условиями 452
3. Устойчивость свободно опертых пластин, равномерно сжатых в двух направлениях 455
4. Устойчивость цилиндрической панели при осевом сжатии 457
Глава XVI. Собственные колебания прямоугольных пластин 460
1. Пластина со свободно опертыми краями 461
2. Пластина с разными граничными условиями 461
Глава XVII. Изгиб, устойчивость и собственные колебания круглых пластин 467
1. Симметричный изгиб круглых пластин 467
2. Несимметричный изгиб круглых пластин 472
3. Устойчивость круглых пластин 474
4. Собственные колебания круглых пластин 478
Приложение к п. 11 гл. VII раздела второго 480
Литература 504
Оглавление 506
Комментарии
Авторизоваться