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

Палеоазійські мови
Велика радянська енциклопедія

Палеоазійські мови

Палеосібірскій мови, умовна назва генетично різних мов малочисельних народів Північної та Північно-Східного Сибіру. Відповідно до гіпотези російського вченого Л. І. Шренка , ці народи є нащадками найдавнішого населення Північної Азії. Усередині цього умовного об'єднання є 4 генетичні спільності: чукотско-камчатська (чукотський, Коряцький, алюторскій, керекскій і ітельменскій мови), ескімосько-алеутская (калааллісут і алеутський мови), юкагирського-чуванская (юкагирский і втрачений чуванскій мови
Читати Далі
Морський лев
Велика радянська енциклопедія

Морський лев

( "Морський лев") умовне найменування плану десантної операції ньому. -фашистських військ на Британські острови в період 2-ої світової війни 1939-45; затверджений директивою А. Гітлера № 16 від 16 липня 1940 року Планом "М. л." передбачалося раптове форсування Ла-Маншу і висадка на південному узбережжі Англії 25 дивізій з метою окуповувати Великобританію.
Читати Далі
Народний суддя
Велика радянська енциклопедія

Народний суддя

В СРСР суддя в складі народного суду (Див. Народний суд). Обирається безпосередньо населенням району (міста) на основі загального рівного і прямого виборчого права строком на 5 років. Н. с. може бути обраний кожен громадянин СРСР, що володіє виборчим правом і досяг на день виборів 25 років. Принцип виборності Н.
Читати Далі
Національний музей (у Варшаві)
Велика радянська енциклопедія

Національний музей (у Варшаві)

Національний музей (Muzeum Narodowe) у Варшаві, найбільший художній музей ПНР. Заснований в 1862 (до 1916 називався Музей образотворчих мистецтв; будівля побудована в 1926≈38, архітектор Т. Толвіньскій). Включає пам'ятники староєгипетського, античного і візантійського мистецтва, збори європейського живопису і скульптури 15≈20 ст.
Читати Далі
Попов Павло Степанович
Велика радянська енциклопедія

Попов Павло Степанович

Попов Павло Степанович (26. 8. +1842, Казанська губернія, ≈ 1913), російський китаєзнавець, член-кореспондент Петербурзької АН ( 1890). Закінчив факультет східних мов Петербурзького університету. Служив в Російській дипломатичної місії в Пекіні, потім був генеральним консулом в Пекіні. З 1902 приват-доцент Петербурзького університету.
Читати Далі
Метеорологія авіаційна
Велика радянська енциклопедія

Метеорологія авіаційна

Прикладна метеорологічна дисципліна, що вивчає вплив метеорологічних умов на авіаційну техніку і діяльність авіації і розробляє способи і форми її метеорологічного обслуговування. Основна практичне завдання М. а. - забезпечення безпеки польотів і ефективного застосування авіаційної техніки в різних умовах погоди.
Читати Далі