Введение к работе
Актуальность теш. 3 настоящее время большое внимание уделяется вопросам выпучивания и устойчивости конструкции и сооружений за пределом упругости. Главной целью научных исследований в области устоіічивостіі за пределом упругости является повышение несущей способности элементов конструкций и сооружении, снянеше их материалоемкости и себестоимости при одновременной обеспечении их надежности и долговечности. Однім из дутой доставиш это!: цели является исследование новых эффективных конструктііВішх йорм и .методов их расчета.
Существующие практические методы расчета стержневых элементов в основном относятся к упругой стадии работы конструкций. Ззаимодеііс твие отдельных элементов с конструкцией, как правило, не учитывается, что но позволяет в полной мере проследить реальное поведение конструкции в процессе ее нагру.то-кия и деформирования.
Статистические данные свидетельствуют о том, что около 50 аварш"! металлических конструкций происходит по причине потери устойчивости, причем почти всегда в упругогошетичес-кой стадии.
Б последние годы теория устойчивости упругопластических систем получила качественно и принципиально новое развитие благодаря трудам А.А.Ильшина, В.Г.Зубчаїшгава, Л.А.Толокон-никова, Б.С.Гудраковича, Н.Н.Столярова, И,И.Поспелова, В.Д. Клгоиникова, В.П.Ильина и др.
В.Г.Зубчакиновьм разработана и обоснована новая концепция устойчивости деформируемых систем, выдвинута идея использования управляемого процесса пластического деформирования с целью максимального повышения устойчивости и несущей способности упругопластических систем, раскрыт эффект взаимовлияния отдельных элементов конструкции на устойчивость. Концепция нашла свое отражение в исследованиях устойчивости стержней, пластин и оболочек в упругопластической стадии в Тверском политехническом институте и других организациях.
Имеете с тем остаются невыясненными многие вопросы поведения под нагрузкой составных стержней и стержней S разгружающих и догругающих системах, недостаточно экспериментальных
данных, отракакщих реальный процесс выпучивания и упруго-плаотичэского деформирования'таких систем.
Решение конкретных новых задач устойчивости составных систем и накопление дополнительных экспериментальных данных имеет существенное значение для дальнейшего развития этого направления в теории устойчивости упругопластических систем и ' разработки практических методов расчета и проектирования ра-' цзюнальнкх легких конструкций. В связи с этим проблема устойчивости составных стерине й и систем на их основе, работающих в упругопластичеокой стадии, является актуальной задачей.
Цель и задачи; табота. Основне '1 целью работы являетоя эко- пвриментальш-теоретическое исследование выпучивания и устойчивости сжатых составных стержней в упругопластичеокой стадии деформирования, 3 соответствии с этим реферируемая работа посвящена решению следующих задач:
-
теоретическое определение нагрузок бифуркации приведен-но-модульного ж касагельно-модульного типа составных стержней о учетом саморазгружающих и оамодогружающих эффектов;
-
исследование процесса выпучивания составных стержней о учетом начальны:: несовершенотв;
-
установление близости предельных нагрузок и нагрузок бифуркации для сложтых стержней;
-
экспериментальное исследование поведения ооотавных отврянеи при сжатии в упЕугопластичеокой стадии.
Научная нодцзна. Получены дифференциальные уравнения для определения нагрузок бифуркации ооотавных (слоистых) стержней. Подучены расчетные уравнения процесса выпучивания составных стерший на основе вариационного уравнения.
Получены новые экспериментальные данные о поведении ооотавных (слоистых) стержней в упругопластической стадии деформирования из стали 3, стали 5 и сплава АД-ТІ.
Практическая ценность. Полученные результаты могут быть использованы в проектной и расчетной практике конструкторских и научно-исследовательских организаций.
Апробация работа. Основные результаты исследований докла-,давались и обсувдались на научной конференции преподавателей, аспирантов и сотрудников ТвеПИ (1992г.); тучном межвузовском
и аспирантском семинаре кайэдрн СМТ/иП ТвеПИ под руководством ДлТ.н., профессора В.Г.Зубчаншюва 41992-94 гг.); на Всероссийской научно-технической конференции "Прочность и яивучэсть конструкций", (Вологда, I9S3r.).
Публтткащц. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ.
Структура, и объем паботц. Диссертация состоит из введения, пяти глав', выводов, списка литературы (67 наименований) и содержит /SS страниц машинописного текста (из них таблиц 25, рисунков ЗІ).