УСТОЙЧИВОСТЬ КОНИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК

摘要

Объект и цель научной работы. Статья посвящена проблеме проверки устойчивости конических оболочек, по своим параметрам относящихся к классу прочных корпусных конструкций подводной техники. Материалы и методы. Решение задачи строится на базе приближенной формулы, полученной обобщением решения Х.М. Муштари для постоянного значения отношения толщины конической оболочки (7) к ее радиусу (г) и, соответственно, зависящего от г параметров подкрепляющих оболочку шпангоутов. Рассматриваются оболочки без изломов образующей. Ряд составляющих базовой формулы установлен на основе численных расчетов. Основные результаты. Выполнена оценка граничных условий конических оболочек, определяемых специальным параметром G. Рассмотрены 4 варианта граничных условий (оба края свободно оперты, оба края жестко заделаны; большой диаметр жестко заделан, меньший - свободно оперт; большой диаметр свободно оперт, меньший - жестко заделан). На основании сопоставлений численных и теоретических решений продемонстрирована высокая степень совпадения значений параметра G для приведенных вариантов граничных условий в широком диапазоне изменения параметра r_1/r_2 (где r_1 и r_2- наибольший и наименьший радиусы конических оболочек). При рассмотрении оболочек без шпангоутов предложена формула, позволяющая определить значение постоянной толщины равноустойчивой оболочки, соответствующее конкретному значению теоретического критического давления для конической оболочки с постоянным значением отношения толщины конической оболочки к ее радиусу. Для определения наименьшего теоретического давления при постоянном отношении толщины конуса к радиусу предложена упрощенная формула, хорошо работающая для оболочек «средней длины». Выполненный анализ устойчивости конических оболочек со шпангоутами показывает, что базовая формула удовлетворительно определяет теоретическое критическое давление оболочки средней длины с внутренними шпангоутами и завышает его при наличии наружных ребер жесткости. Заключение. Разработан расчетно-аналитический метод оценки устойчивости несущих конических конструкций подводной техники, который может быть использован специалистами отраслевых НИИ и бюро-проектантов.