Механика жјне технология процесстерін їлгілеу



Дата09.05.2019
өлшемі161 Kb.
#140148

Механика жӘне технология процесстерін үлгілеу

МЕХАНИКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ

ТЕХНОЛОГИИ, 2011, № 1,с.3-7


ӘОК 624.042.5:074.433


А.И. Айнабеков, У.С. Сулейменов, А.Б. Молдагалиев, Н.Ж. Жанабай, Т.Т. Серікбаев
ТЕМПЕРАТУРАЛЫҚ ӘСЕРЛЕРДІ ЕСКЕРЕ ҮЛКЕН ҚЫСЫМДА ЖҰМЫС ІСТЕЙТІН ЖОҒАРЫ БЕРІКТІ СЫМ ОРАМАСЫМЕН КҮШЕЙТІЛГЕН ЦИЛИНДРЛІК ҚАБЫҚШАНЫ ЕСЕПТЕУ
Техниканың көптеген салаларында үлкен ішкі қысымда жұмыс істейтін қабықшалардың беріктігін арттыруда қабықша қабырғасын сыртынан жоғары берікті профильмен немесе сыммен орау қолданылады [1,2].

Мұндай құрама қабықшаның мәні жоғары берікті сымды ораумен қабықша қабырғасында пайда болатын жұмыстық кернеулердің бір бөлігін сымды орамаға тарату және беріктігі төмен қабықша қабырғасының жүктелуін азайту болып табылады.

Алдын ала кернеулеу кезінде қабықша қабырғасында жұмыс кернеулеріне теріс таңбалы кернеулер пайда болып қабықшаның көтергіш қабілетіне қосымша қор береді.

Ішкі қысымында қабырға қалыңдығы , радиусы R, температураның өзгеруін ескере, ұзына бойы созылған жабық цилиндрлік қабықшаның кернеулену деформациялану күйін қарастырайық.

1 суретке сәйкес, қабықшаның бойлық өсіне салыстырмалы бұрышпен сым оралсын. Құрама қабықшаның келтірілген қалыңдығы сымның көлденең қима ауданы мен сым орамасының қадамының қатынасына тең.

Сурет 1 – бұрышта сыммен оралған қабықша элементі

Қиғаш алаңшада туындайтын кернеулерді анықтау формулалар негізінде орама қабатында пайда болатын және күштерімен орама талшығы өсі бойындағы салыстырмалы деформациялар арасындағы тәуелділікті анықтайық:
(1)

мұнда - қаптама материалының серпімділік модулі, - салыстырмалы деформация (ұзаруы).

Температура өзгеруін ескере және өстері бойынша орама элементіндегі салыстырмалы деформацияны келесі түрде жазамыз:
, (2)

мұнда - орамадағы температуралық деформация.

(1) теңдеуде (2)-ні ескере, орама элементі шектеріндегі күштер мен деформациялар арасындағы келесі тәуелділікті аламыз:
(3)
Орама симметриялылығын ескере орама элементі шектеріндегі жанама күштер нөлге тең деп қабылдаймыз.

Сонда , .

Қабықшадағы күштер, кернеулер мен деформациялар арасындағы тәуелділікті келесі түрде жазамыз:
(4)

(5)

мұнда - қабықша қабырғасындағы температуралық деформация, - қабықша қабырғасындағы бойлық және шеңберлік кернеулер.

Сымды орау кезінде қабықша мен сымның температурасы бірдей болады деп қабылдасақ және пайдалану барысында олардың температурасы дан - ға дейін өзгереді деп қабылдайық.

Тепе-теңдік шарты келесі түрде жазылады:



, (6)

,

мұнда - бойлық созушы күш.


(3) және (4) өрнектерді (6) теңдеуге қойсақ, және деформацияларын анықтайтын келесі теңдеулер жүйесін аламыз:
(7)

Келесі белгілеулерді ендірейік:


,

.

және - ке салыстырмалы (7) теңдеуді шешейік:
; (8)
. (9)
Кернеулерді келесі формулалардан анықтаймыз

; (10)

; (11)
. (12)
(8) және (9) теңдеулер мәндерін (10), (11) және (12) өрнектерге қойсақ қабықша қабырғасындағы және орама қабатындағы кернеулерді анықтайтын формулаларды аламыз:
(13)

(14)
; (15)
Цилиндрлік қабықшаларға сым орамасын бұрыштап ораған кезде конструкцияның тиімді шешімін қабықша мен ораманың негізгі сипаттамаларын реттеу арқылы алуға болады, себебі серпімділік модульдердің, және коэффициентерінің, беріктік және аққыштық шектерінің қатынастары құрама қабықшаның салмағы мен көтергіштік қабілетіне үлкен әсерін тигізеді.

болған кезде қабықша мен орамада пайда болатын кернеулер компоненттерін есептеу формуларын (13), (14) және (15) формуларынан алуға болады. Бұл кезде
; (16)
; (17)

. (18)
Алдын ала кернеулеу дәрежесі мен орама қабаты қалыңдығын таңдау арқылы сым талшығын бұрышта ораған кезде қабықшадағы шеңберлік кернеулерін азайтуға және оларды бойлық кернеулерімен теңестіре теңберікті конструкция алуға болады. Қысымның өсуі себебінен қабықшаның қирауы көлденең бағытта жүреді, ал қабықша қалыңдығын қосымша өсіру беріктігін асыруға әкеледі.

Температуралық кернеулерді ескере жоғары берікті сым орамасымен күшейтілген цилиндрлік қабықшаларды есептеу формулалары қабықша қабырғасы мен орамадағы қабықша мен ораманың әр түрлі параметрлерінде шеңберлік және бойлық кернеулерді анықтауға мүмкіндік береді.


ӘДЕБИЕТТЕР
1. Беленя Е.И., Астряб С.М., Рамазанов Э.Б. Предварительно напряженные металлические листовые конструкции. – М.: Стройиздат, 1979.– 192 с.

2. Воеводин А.А. Предварительно напряженные системы элементов конструкций. – М.: Стройиздат, 1989. 298 с.

М.О. Әуезов атындағы ОҚМУ Редакция түскен күні

Шымкент қ. 18.02.2011ж.



_________________________








Достарыңызбен бөлісу:




©kzref.org 2023
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет