Омский государственный технический университет
Кафедра “Авиа- и ракетостроение”
Специальность 160801 - “Ракетостроение”
Курсовая работа
по дисциплине
“Строительная механика летательных аппаратов”
Основы расчёта оболочек
Омск 2005
Содержание
1. Расчет цилиндрической оболочки, подкрепленной шпангоутами
2. Исследование напряжённо-деформированного состояния полусферической оболочки, заполненной жидкостью
3. Исследование напряжённо-деформированного состояния сферической оболочки, заполненной жидкостью
4. Расчёт сферического топливного бака с опорой по экватору
5. Расчёт бака на прочность
Список литературы
1. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ, ПОДКРЕПЛЕННОЙ ШПАНГОУТАМИ
Условие задачи. Рассмотрим цилиндрическую оболочку постоянной толщины , радиуса , подкрепленную шпангоутами, равномерно расположенными по её длине. Сечение шпангоута: . Оболочка нагружена избыточным давлением (рис.1).
Цель расчета. Определить минимальное расстояние между шпангоутами , которое позволяет исключить взаимное влияние на оболочку двух соседних шпангоутов.
Рис.1. Расчетная схема
Исходные данные
Погонная нагрузка МПа;
Радиус оболочки м;
Толщина оболочки м;
Ширина шпангоута , м;
Толщина шпангоута , м;
Материал оболочки:
марка ВТ6С (О);
коэффициент Пуассона ;
модуль Юнга
Выполнение расчёта
Расчётная схема 1. Шпангоуты абсолютно жёсткие
Определим цилиндрическую жёсткость оболочки по формуле:
;
Вычислим коэффициент затухания гармонической функции по формуле:
;
Определим силу взаимодействия между шпангоутами и оболочкой:
Определим перерезывающую силу на краю оболочки:
Определим погонный изгибающий момент в месте установки шпангоута:
Погонный изгибающий момент по длине оболочки, затухающий по периодическому закону, вычислим по следующей формуле:
где - число расчётных точек на всей области существования функции .
Принимаем .
Так как область существования гармонической функции определяется условием , то находим шаг вычислений момента из выражения:
;
Результаты расчёта заносим в таблицу 1 и вычерчиваем график функции (рис.2, рис.3).
С использованием графика определяем координату второй точки пересечения графика функции с осью абсцисс и находим минимальное расстояние между шпангоутами :
Расчётная схема 2. Расчёт подкреплённой оболочки с податливыми (упругими) шпангоутами
Найдём площадь поперечного сечения шпангоута :
Определим коэффициент податливости шпангоута :
Погонный изгибающий момент по длине оболочки с учётом податливости шпангоута:
Результаты вычислений заносим в таблицу 1 и строим график функции , совмещённый с графиком (рис.2, рис.3).
Определим в процентах снижение величины изгибающего момента при учёте податливости шпангоута:
;
Таблица 1
2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛУСФЕРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ, ЗАПОЛНЕННОЙ ЖИДКОСТЬЮ
Условие задачи: Тонкостенный сосуд (рис.1), выполненный в виде полусферы, частично заполнен жидкостью. ............
