Оболонка (у техніці)

Оболонка в техніці і теорії пружності, тверде тіло, обмежене двома криволінійними поверхнями, відстань між якими мало в порівнянні з двома іншими розмірами. Поверхня, що ділить навпіл товщину О., називається серединною поверхнею; в залежності від її обриси розрізняють циліндричну О. з перетином кругової, еліптичної та ін. форми; конічні, тороїдальні і т. д. (рис. 1). О. класифікуються також по повній кривизні поверхні - т. Зв. гаусом кривизні: позитивною - сферичні, еліпсоїдальної і ін. О., нульовий - циліндричні, конічні; негативною - гіперболічні параболоїди. О. можуть бути постійної і змінної товщини. Вони підрозділяються на одно-, дво- і багатошарові. Залежно від матеріалу О. бувають ізотропним або анізотропними. Виконуються О. із залізобетону, сталі, дерева, легких сплавів, пластмас та ін. Будівельних матеріалів.

Під впливом зовнішніх навантажень в О. виникають внутрішні зусилля, рівномірно розподілені по товщині (т. Н. Мембранні напруги, або напруги в серединній поверхні), і зусилля вигину, що утворюють в перетинах О. изгибающие і крутний момент, а також поперечні сили. Завдяки наявності мембранних зусиль О. поєднують значну жорсткість і міцність з порівняно малою вагою, що відрізняє їх від пластинок.Якщо напруженнями згину при розрахунку можна знехтувати, то О. називається безмоментной. Наявність моментів характерно для ділянок О., що примикають до країв (так званий крайовий ефект).

Якщо напруги лежать в межах пропорційності для матеріалу О., то методи розрахунку О. грунтуються на залежностях пружності теорії. Найчастіше для тонких О. застосовують гіпотезу Кирхгофа - Лява, по якій будь-яке пряме волокно, нормальне до серединної поверхні до деформації, залишається прямим і нормальним до серединної поверхні і після деформації; разом з тим його довжина залишається незмінною. Крім того, вважають, що нормальними напруженнями в напрямку, перпендикулярному до серединної поверхні, можна знехтувати в порівнянні з основними напруженнями. При цьому загальна тривимірна задача теорії пружності переходить в двовимірну. Рішення завдання зводиться до інтегрування системи диференціальних рівнянь в приватних похідних високого порядку при крайових умовах, що визначаються характером сполучення О. з іншими частинами конструкції. У статичному розрахунку О. на міцність і жорсткість повинні бути визначені напруги, деформації та переміщення різних точок О. залежно від заданого навантаження. Як правило, в розрахунках на міцність прогини О. (переміщення вздовж нормалі до серединної поверхні) можуть вважатися малими в порівнянні з товщиною О.; тоді співвідношення між переміщеннями і деформаціями є лінійними; відповідно лінійними (для пружної задачі) будуть основні диференціальні рівняння.

Про. часто доводиться підкріплювати ребрами (в основному для забезпечення стійкості їх деформації), наприклад фюзеляжі і крила літаків, деякі типи тонкостінних перекриттів і ін.

Важливим для О. є розрахунок на стійкість (див. Стійкість пружних систем). Специфічна особливість тонкостінних О. - втрата стійкості бавовною, або прощёлківаніем, що виражається в різкому переході від одного стійкого рівноважного стану до іншого; цей перехід настає при різних навантаженнях, в залежності від вихідних недосконалостей форми оболонки, початкових напружень і т. д. У разі прощёлківанія прогини виявляються сумірними з товщиною О.; аналіз поведінки О. повинен грунтуватися при цьому на рівняннях, є вже нелінійними.

В задачах динаміки О. розглядаються періодичні коливання і нестаціонарні процеси, пов'язані з швидким або ударним навантаженням. При обтіканні О. потоком рідини або газу можуть настати нестійкі (автоколивальні) режими, визначення яких є предметом гідро- або аеропружності. Особливий розділ теорії коливань, що має важливі додатки, представляє дослідження нелінійних коливань О. При розгляді динамічних процесів в О. співвідношення, засновані на гіпотезі Кирхгофа - Лява, не завжди виявляються прийнятними; тоді переходять до диференціальних рівнянь складнішої структури.

Про. знаходять широке застосування в техніці як покриття будівель, в літальних апаратах, суднах, суцільнометалевих вагонах, телевізійних вежах, частинах машин і ін. (рис. 2).


Літ. : Амбарцумян С. А., Теорія анізотропних оболонок, М., 1961; Болотін В. В., Динамічна стійкість пружних систем, М., 1956; Власов В. З., Загальна теорія оболонок і її застосування в техніці, М. - Л., 1949; Вольмір А. С., Гнучкі пластинки і оболонки, М., 1956; його ж, Нелінійна динаміка пластинок і оболонок, М., 1972; Гольденвейзер А. Л., Теорія пружних тонких оболонок, М., 1953; Лур'є А. І., Статика тонкостінних пружних оболонок, М. - Л., 1947; Муштарі Х. М., Галімов К. З., Нелінійна теорія пружних оболонок, Казань, 1957; Новожилов В. В., Теорія тонких оболонок, Л., 1951; Черних К. Ф., Лінійна теорія оболонок, ч. 1-2, Л., 1962-64.

А. С. Вольмір.

Велика радянська енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. 1969-1978.

Популярні Пости

Рекомендуємо, 2018

Національний банк праці
Велика радянська енциклопедія

Національний банк праці

(Banca Nazionale del Lavoro) комерційний банк Італії. Входить в десятку найбільших банків світу. Заснований в 1913 як приватний з капіталом в 7, 5 млн. Лір під назвою Національний кредитний інститут для кооперації. У тому ж році капітал банку був збільшений і придбаний казначейством і ін. Державними установами.
Читати Далі
Петров Володимир Михайлович
Велика радянська енциклопедія

Петров Володимир Михайлович

Петров Володимир Михайлович [10 (22). 7. 1896 року, Петербург, - 7. 1. 1966 Москва], радянський кінорежисер і кінодраматург, народний артист СРСР (1950). Навчався на юридичному факультеті університету і одночасно в театральному училищі (Петербург). З 1917 виступав як актор, в 1918 працював в Великобританії у Г.
Читати Далі
Огляд слідчий
Велика радянська енциклопедія

Огляд слідчий

По радянському праву процесуальна дія, що полягає в безпосередньому вивченні та фіксації слідчим об'єктів, пов'язаних з розслідуваною кримінальною справою. Мета О. с. - виявлення матеріальних слідів злочину, з'ясування обстановки і умов його здійснення, а також інших обставин, що мають доказове значення у справі (див.
Читати Далі
Моро (група народів)
Велика радянська енциклопедія

Моро (група народів)

Моро (від ісп. Moro - мавр), група народів (суду, самаль, Магінданао, Лани, або маронао, якани і ін.), Що живуть на архіпелазі Сулу і островах Мінданао, Палаван, Басілан (Філіппіни). Загальна чисельність близько 1, 8 млн. Чол. (1970, оцінка). Мови М. відносяться до малайсько-полінезійських мов. Релігія - іслам.
Читати Далі
Нобеока
Велика радянська енциклопедія

Нобеока

Місто в Японії, на східному узбережжі острова Кюсю в гирлі р. Гокасе, в префектурі Міядзакі. 128, 3 тис. Жителів (1970). Транспортний вузол. Великий центр хімічної промисловості та виробництва штучних волокон. Цементна, харчова промисловість. Велика радянська енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія.
Читати Далі
Овсянников Філіпп Васильович
Велика радянська енциклопедія

Овсянников Філіпп Васильович

Овсянников Філіп Васильович [14 (26). 6. 1827 Петербург, - 29. 5 (11. 6). 1906 року, маєток Запілля, нині Лузький район Ленінградської області], російський фізіолог і гістолог, академік Петербурзької АН (1863). Закінчив Дерптський (нині Тартуський) університет (1853). У 1858-62 очолював кафедру фізіології Казанського університету, в 1864-86 завідувач кафедрою анатомії і фізіології, в 1886-92 завідувач анатомо-гістологічним кабінетом Петербурзького університету.
Читати Далі
Покриття (в геометрії)
Велика радянська енциклопедія

Покриття (в геометрії)

Покриття , сукупність точкових множин (геометричних фігур), об'єднання яких утворює або містить дане безліч (цю форму); наприклад, діагональ прямокутника розбиває його на два трикутники, що утворюють П. даного прямокутника. Найчастіше розглядаються кінцеві П. (т. Е. П., що складаються з кінцевого числа елементів); якщо всі елементи П.
Читати Далі