|
62 -обосновать применение метода расчёта прочности по предельному состоянию; —установить расчётные зависимости для критических нагрузок конструкции, исходя из линейной теории оболочек; -уточнить зависимости для критических значений силовых факторов, действующих на трубу; -назначить коэффициенты безопасности для рассматриваемых трубопроводов с целью обеспечения проведения инженерных расчётов. Для экспериментальных исследований трубы изготавливались из стеклопластика методом продольно-поперечной намотки, при этом армирующий материал представлял собой нити, ленту, либо ткань. Технология обеспечивала совпадение главных осей упругости материала с линиями главных кривизн поверхностей оболочки, поэтому использование при расчёте решений по линейной теории тонких оболочек предлагает введение приведённого модуля упругости, равного произведению модулей упругости материала оболочки в осевом и тангенциальном направлениях При оценках устойчивости композиционного трубопровода для действия внешнего давления воды, расчетные значения критической нагрузки определяли по классическому выражению [61, 63]: где г внешний радиус трубопровода г-Ои!2. Е2 модули упругости по осям 0 и 2; У, У2 — коэффициенты Пуассона. Для получения окончательного выражения необходимо установить [4,23]. (2.10) параметры поправочной функции 77 = 1пЯ + 6, где из системы уравнении: |
определение критериальных соотношений для потери устойчивости и разрушении трубы из анизотропного материала в случае действия продольной сжимающей силы (или совместно с изгибающим моментом), либо смятия (лавинообразного смятия) под действием внешнего давления подводные трубопроводы [1, 2, 13]. В соответствующей отечественной нормативно-технической документации для стеклопластиковых трубопроводов данные вопросы пока никак не отражены [54, 55]. Исходя из изложенного, при исследовании трубопроводов из стеклопластика необходимо решить следующие задачи: обосновать применение метода расчёта прочности по предельному состоянию; установить расчётные зависимости для критических нагрузок конструкции, исходя из линейной теории оболочек; уточнить зависимости для критических значений силовых факторов, действующих на трубу; назначить коэффициенты безопасности для рассматриваемых трубопроводов с целью обеспечения проведения инженерных расчётов. Для экспериментальных исследований трубы изготавливались из стеклопластика методом продольно-поперечной намотки, при этом армирующий материал представлял собой нити, ленту, либо ткань. Технология обеспечивала совпадение главных осей упругости материала с линиями главных кривизн поверхностей оболочки, поэтому использование при расчёте решений по линейной теории тонких оболочек предлагает введение приведённого модуля упругости, равного произведению модулей упругости материала оболочки в осевом и тангенциальном направлениях [4, 23]. 57 При оценках устойчивости композиционного трубопровода для действия внешнего давления воды, расчетные значения критической нагрузки определяли по классическому выражению [61,63]: 1,75 л•у1е,-Е,,-6ш 02*(1-1'1-и,)3 (2.10) где г внешний радиус трубопровода г = Ои! 2. Е, Е2 модули упругости по осям 0 и 2; У,,У2коэффициенты Пуассона. Для получения окончательного выражения необходимо установить параметры поправочной функции /7 = 1пЛ+&, где из системы уравнений: X 1п2Л • Ч + Е,п & -Ь = 21п Л • ко М 1-1 /*> п я ^\пЛГ7} + п-Ь = ^кг 1-1 <Здесь к* параметр нагрузки, равный отношению опытной нагрузки Р** 1-ой конструкции к расчётной величине РКр.м определяемой формулой (2.10) В результате обработки экспериментальных данных для варьирова-ния геометрических размеров труб в диапазоне г/5=34...272 и механических характеристик: Е=(1,78...2,65)*104МПа, Е2=(1,79...2,68)-104МПа, У=0,12...0,165, у2=0, 10.. .0,21 окончатель-ное выражение с учетом поправочной функции для расчёта критической нагрузки: 1,75лР" ф2'(\-*ги2У (0,081 • 1п Я+ 0,74) 1-гиг (2 .1 1) Результаты расчёта и экспериментальных испытаний показаны на рис. 2.8 в координатах X и ’?-Р-гг^Ех-Е\-дг. Среднее значение параметра 60 |