Способ изготовления слоистых оболочек

б О 1 М -00; ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАН БРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕПЬСТ СГ 1 ОСОБ г 13 ГОТОВЛ ЕНИЯ ОБОЛОЧЕК, представляющих щения. заключающийся в форжного контура с заданной толотяичающнйся тем, что, с ния несущей способности при ческом давлении, определякт ловых линий, соответствуюым колебаниям с минимальой частотой, и слои оболочкижестко соединяют между соан ил 88.8)(56) 1. Королев В. И. Упрлеформации оболочек. М.,ние, 1971, 217 - 220.2. Цыплаков О. Г. Осностеклопластиковых оболочестроение, 1968, 135 - 136,тотип) гопл асти ческие Машиностроевы формования . Л Машинофиг. 68-69 (проК АВТОРСКОМ(53) 629.13.534.8:678.067.5 154)( 7) 1СЛОИСТЫХсобой тела врамовании нарушиной стенкицелью повышевнешнем статположение узщих ради альной резонанснпо этим линиябой.2. Способ ижесткое соединием нитью. о и. 1, от.ичающиися тем, что ение осществг 5 ют проиИвс 1Изобретение относится к тонкостеннымоболочечньы коп.рхкцияы и может назгипримпеппе В силовых элемптах изделийразличного назнасни 51, раоотаю 1 цих Оддйсгвцем вцеппего избыточного давления, 511(Вестц способ изготовления оболочеквращения, заклкяающийся В формовациистенки и контура и размещении на наружнойпли вн)трецнсй поверхностях ес с заданным нагом поперечных и продольных ребержестко и.Е 4 едоТРткам способа изготовления являются с,ожность гсхнологического процесса формообразования оболочек и увеличение нх веса за счет дополнительной массы поперечных и продольных ребер. 15Известен такн(е способ изготовления слоистых оболочек, представляющих собой тела Врацения, заклочакшийся в (рормоваиицарун(коо контура с заданной толц(ино(с генки.Укладку листов материала в зидс заданной формы осуществляют с учетом оптимизации упругих характеристик по толщинестенки в окружном и осевом направлениях,например, из условия минимума функционала потенциальной энергии и внешних нагрузок В критицеском состоянии 2.Недостатком известно о сюсоба явля:тся 10, гго при минимальной толщине стс икн, соответсВ) к)цей заданной критичСКОЙ НН 1 РМЗКС, ПОЛХ ЧЗЮТС 51 ПСВЬСОКИС Ха.Ра К 1 гЕРИС ТИКИ СТОЙЧ И НОСТИ, 00) С 1013" Сн 1 ЫС 30ксН)люй реализацией механических харакгеристик материала оболочки вслсдсвие(. 0 3)асслаив 1 ния с последуюши) разру -шсцисм В .(онах максимальны:( напряжений,КООРЫ(. БОЗКИКаК)Т В )ЗЛОВЫХ ЛИНИ 5 Х ВО(к,обр)зующцхся В Оболочке 1 ри потере ею 35устойчивостпод дейтвием внешнего нагржсн 151,(сгьк) изОбрстенР 151 5 в.5(ет 53 повышснР(.ге( ш(.и спОсобцоти оооло 1 ки грн 1)непнемста сигеком;(1 вНР 3.10 ста В,1(.нна 51 цсль лОст 1 ася тс ы, цтол)таско (.1:(Об) изОтОВсния слоныхобо,оч(к, нрсдсгавляюн(их собой те,а рацсцця, заклк)цаюцем)я В формовании 1 аржного когг) р; с з 1,а:ной О,пикой сте 1 ки, Опредгляют положение у.(ловх гРпн,.(.(к) гвстТВ, ю;пих ради)льньы ко 1 ебанпяымн:Нх(алькой рс.шпанской част(той, и слс)нОболоки по этим линиям жестко сосдицяктмежду собой.Причем жесткое одиценпе ос)цествляют нрошиваниеы 1 итью. 50Ь 1 а фи. 1 показана (рорма волцообразоВация и положение узловых лиий поперечного сечения ооолоцки при числе окружныхволн и =- 2 1 фпг. 1 а) и п = ) 1 фг. 16);на фц г. 2 - с:(ем а кскоо соеди пени ямсждх сооой слоев оболочки, там кс пка 553 Р н 0 р а с р с д(., е к и ( к а с 111( ь ь 1 х 11 а 1 р 5 ж(.Ний (С ЦО ТОЛНИНЕ ОООЛОК И УГЛО 30 Ц;,".0 жЕНИС ХЗЛа (3)а. Г 1 озицией 1 обозначено положение узловых линий; гозицией 2слои оболочки: поз. 3 - нить.На предварительно отформованной обоскяке экспериментально по частотным испытаниям или путем нагружения до потери устойчивости определяются парамстры, соответствуюцие потере устойчивости при действии внешнего давления: число окружных волк и число продольных полуволн гп и координаты положения узловых линий по поверхности оболочки (фиг. 1) число продольных полуволн гп = 1) при минимальной частоте.Г 1 араметры, характеризующие критическое состояние оболочки, определяют следующим образом.В оболочке, установленной на стенде, возбуждают колебания, определяют часготы собствецны.( колебаний и соответствующие этим частотам чысла волн в окружном и осевом направлениях и при наименьшей частоте собственных колебаний определяют форму потер:( устойчивости- кигде К - коэффициент, зависящий отсвойств материала;г) . - число окруж ны х волн, соответс твующих минимальной частоте.Форму волнообразования 1 п, гп) и полокение узловых линий на поверхности обо лочки можно определить непосрсдствсцньм цагружением оболочки внешним давлением ".рираничкых условиях закрепления, сосггветствующих реальным условиям.В узловьх точках как и в шарнирно за. крспленной балке изгибающие моменты минимальны, а перерезывающая сила максимали(а по величине из условия равновесия сил) .Аналогично в точках пучности изгибающие моменты по абсолютной величине максимальны, а перерезываюц(ая сила ы,(3(- мальца.В качестве примера приведена реализация с:особа ца оболочке враг,ения, вОлнснной по форме, близкой к цылиндрицеской и нагруженной переменным по длине внешним избыл(яным давлением. Конструктивно оболоцка выполнена с криволинейной образуошей, стенка которой толщиной 2.) мм ,)бразоьана прессовацием стеклоткаки с об.цим числом слоев -- 22, из них число не- сущи:( слоев -- 12. Указанную оболоцку закрепляют в соответствии с характером установки ее в реальных условиях и экспериментально определяют формх потери хстойчивости при действии внешнего давления, например, частотным способом по фор,с колебаний при минимальной частоте и. с использованием формулы п = ки где и о ислО Окр жных в(я 3 сОот 13(тстВ) 30 иих минимальной частоте (оосгвснньх колебаний; К - постоянный коэфициент,)ги связывающий форму колебаний при м инимальной резонансной частоте с формой потери устойчивости для цилиндрических оболочек К = 1,15) .Для рассматриваемой оболочки критическое число окружных волн и = 4, что соответствует восьми узловым линиям, равномерно расположенным по ее периметру, причем вдоль образующей получается одна полуволна. Без поперечной связи слоев оболочка теряет устойчивость при критическом давлении2 - -2,2 кг/см .гВ данном случае при действии внешнего давления в стенке оболочки возникают изгибающие моменты, максимальное значение которых имеет место пучностях точках максимальных радиальных исрсмещений, а максимальные касательные напряжения - в узловых линиях, соответствую щих нулевым радиальным пе рсмс.щени ям (фиг. 1). Потере устойчивости предшествует расслоение стенки от касательных напряжений, которые распределяются по параболическому закону, достигая минимального значения на свободинх псвсрхнс)стяхболоч ки. Попсречнос сосди пенис с 11)с 11 сс 1) 11;Н 1 ВЬ НОГ ЦЕНО В;1 О,11 ГсС )1 И С)0 Р; 3 К И И Х, ТОЧКИ КОТОРЫХ СООТЦСсТС 1 В ОГ ГОЛОжец)1, узловых линий по поверхности ос)олсчси закритическом состоянии. Зто обсто гс, 1 СТВО ПОВЫШаЕт ВЕЛИЧИНУ ДОВЛСНИЯ, )ОТ с а ствую)цсго началу рссслсения с генки о г ка- СатЕЛЬЦЫХ ЦаЦРЯжЕНИй, Цто В КОЦСЦОМ счете приводит к увелицснцю крцтическогс игсш.него давления оболочки при иракти 1 сски неизменных геометрических параметрах Толгсине и радиусе).Прсдлагаемый спСОО позволяет и:Вы. 5сить величину критического вцсшцсго дан.ЛЕНИя На -30 - 35/О, цто В СВОК Очс рС )Ь.зквив;.лен гно снижении массы О я)л 1)- к:1 приб.изительно на 21 о),. У мсцН 1:с 1,е массы оболочки. а слсдовагсль)НО, и се )сзл .г и ин 1 Номимс снижения 11 схода м; с"существенно улучшает и эссил) ати 1),.:).характеристики оболочки В целом.