Основні рівняння. При розрахунку використовуємо гіпотезу Кірхгофа-Лява про жорстку нормаль.() Відповідно до цієї гіпотези розглядаємо основну поверхню, яка для обичної ізотропної оболонки співпадає з серединною. Елемент основної поверхні і його радіуси кривизни показані на рис. 6. Основну поверхню вибираєм із умови : Де Е-модуль пружності ;δ1 ,δ2 –відстань від середніх поверхонь до пружних поверхонь оболонки. Деформації оболонки в основній поверхні вздовж дуги меридіана і в окружному напрямку Де u – переміщення точки основної поверхні по дотичній до меридіональній кривій ; - переміщення по нормалі (додатній напрямок відповідає переміщенню до осі оболонки). Кут повороту нормалі (в сторону збільшення кута ) + . Деформація в шарі, віддаленому на відстані zв сторону зовнішньої нормалі , Умови рівноваги елемента оболонки Силові фактори( на одиницю довжини перерізу оболонки ) і зовнішній розподіл нагрузки показані на рис. 7. Рівняння пружності оболонки Де , -напруга в шарі, розміщеним на відстані z від основної поверхні ; - коефіцієнт Пуассона ; - температурна деформація . Інтегруючи відношення (два вище) по товщині оболонки , взявши = const , получим наступне рівняння для силових факторів : Де А – жорсткість на розтяг D – циліндрична жорсткість на згин Температурні Функції Система дозволяючих диференціальних рівнянь .В якості основних невідомих функцій вибирають кут повороту нормалі і величину , зв’язану з перерізною силою . Дозволяючі рівняння мають наступний вид : де функції , які залежать від зовнішньої нагрузки та температури В останніх рівняннях Р – рівнодіюча зовнішніх зусиль , прикладених до розглянутої частини оболонки . Якщо відомі функції то зусилля в середній поверхні знаходиться з співвідношень : ; Величини та знаходяться із рівняння () та () Інтегральні рівняння . Для побудови простого алгоритму розрахунку зручного для програмування та обчислення , проводиться двократне інтегрування рівняння () та () Де – значення дуги s для початкового січення , получим інтегральні рівняння відносно функцій s) та : Де Функції при начальних параметрах знаходяться наступними рівняннями : Функції зовнішньої нагрузки і нагріва Рішення системи рівнянь () можна представити в наступній формі Функції , які входять в ці рівняння будем називати фундаментальними. Для визначення фундаментальних функцій та вирішується система рівнянь : При використанні метода послідовних наближень розрахунок ведеться по схемі Де індекси n та n+1 вказують відповідне наближення . Приймаючи вихідні наближення Получим для першого наближення Для другого наближення І т. д . Процес послідовних наближень закінчується при достатній близькості двох сусідніх наближень . Якщо наближення з номером k приймають останнім , то відносна похибка : Для всіх розрахункових точок . В практичних розрахунках на ЕОМ можна прийняти При задоволення умови () приймають Матрична форма основних інтегральних рівнянь Де L – матриця інтегральних операторів F1, F2 – матриці функцій при начальних параметрах Рішення () в матричній формі Метод початкових параметрах. В якості основних функцій , описують напруження і деформацію в оболонці , приймається стовпчик рішення Основне рівняння в методі початкових параметрів має вигляд Де стопчик початкових параметрів Фундаментальна матриця четвертого прядку , складається із блоків матриці другого роду Де E – одинична матриця другого порядку Наприклад , для функції з рівняння () получаєм Відзначимо, що представлення рішення в формі () дозволяє , знаючи рішення в початку , участка оболонки ( початкові параметри ), знайти значення V в будь якому перерізі. Стовпчик основних параметрів . При розрахунку зручно , особливо для важких систем, використовувати і стовпчик основних параметрів Де – радіальні зміщення , - кут повороту, Q і M – поперечна сила і згинальний момент в поперечному перетині . Стовпчик основних параметрів виражають через стовпчик рішення Де відповідні від нуля елементи матриці В і в стовпчику приведені нижче |