Введение к работе
Актуальность темы. Тонкостенные стержни открытого и замкнутого профилей широко используются в разных областях техники. Как известно, тонкостенные стержни открытого профиля слабо сопротиглямтся деформации кручения.
С этой точки зрения использование тонкостенных стериней замкнутого прс.^иля является более желательным. Однако это может быть экономически нецелесообразным. Поэтому часто используют стерини комбинирог члного сечения, открытые участки которых усилены деплалационными связями в виде поперечных планок или раскосов (рис.1а,б).
До последнего времени теории расчёта таки: конструкций было уделено недостаточное внимание. В зависимости от вида поперечного сечения использовалась либо теория тонкостенных стержней открытого профиля В.З.Власова, либо теория тонкостенных стеряней замкнутого профиля А.Л.^.лапского.
Такой подход не позволяет получить достоверные результаты. Необходимо использование теории, специально предназначенной для стержней комбинированного профиля. Эта теория разрабатывалась в работах ряда авторот. В окончательном виде она сформулирована в работах 0.В.Лунина и Е.А.Бейлина, г?, идеях которого основана данная работа. Разработанная методика использована в решении ряда задач.
На практике'довольно часто к тонносгелным стерш:ям комбинированного сечения прикладаваетоя дирчшческая нагрузка. 5на-нта частот собственгмх колебаний является необходимым при расчёте элементов конструкции на динамические воздействия, в то же время как показал обзор литературы, совершенно не наследованы вопросы определения собственных частот изгибко-крутильних' колебаний тонкостенных стцонпей комбинированного профиля при наличии депланациовтшх связей.
* Предлагаемое исследование выполнено' в соответствии с тематически?.! планом госбюджетных ffih- ТТУ по теме 'Исследование иап-ряжёпно-дефорлфованното состояния тонкоотеншх &* армией и вахтовых конструкций".
Целью работа является оценка влияния различных геометрических и силовых факторов на частоты собственнее колебаний отержігоіі- комбинированного профиля при различных опорных креплениях .
Горілая новизна. Существует гг& варианта методики р.'.<.сЧ'5т.\
-T.4 -
тонкостенных стерхней комбинированного профиля:
а) учёт дискретного расположения дешіанациошшх связей;
б) эамона в расчётной модэлк дискретно расположенных свя
зей их непрернвнш распределением по длине стержня.
В последнем варианте стеркень комбинированного профиля необходимо рассматривать как стержень заш. у того профиля, для которого как известно, деформация сдвига весьма существенна.
Однако до последнего времени для расчёта подобных стержней испояьзовздся метод расчёта, принятий для старжней открытого профиля. 3 этой теории одним иа допущений является отсутствие упомянутых сдвигов.
Б данной диссертации используется методика расчёта, предложенная Б.А.Бейлиннм. Она основана ка синтезе идей, эалоаен-ных в теориях В.З.Власова и .А.А.Уманскего. Сущность этой методика заключается в том, что дэпланацашные связи (планки или раскосы) заменяются узкими эквйвалентнюи слоями (швами). При: этом получают замкнутых контур, где учитывается деформация сдвига, причём не только в связях, но и по всему контуру. і;то позволяет оценить влияние деплапандошых связей не только на сен-вегажшу щеткостъ свободного кручения, но и на сектеркаль-нуго жёсткость и полокеняе центра явгпба. Сказанное даёт возможность обнаружить новые э$екты в задачах об изгибно-крутиль-ннх колебаниях стержней комбшгарованного профиля. Б частности, обнаружено, что при увеличении податливости деплгиаиконнкх связей; ссботтеяниа частоты кзі'абно-нруглльнія' колебаний с ирз-їгглпеп'гаеіір.о крутильними деформациями увеличиваются., йот, на
первый взгляд, неожиданный результат, получил в диссертации своё объяснение.
Практическая; ценность работы состоит в том, что получэн расчётный аппарат для определения форм и частот свободных иэ-гябно-крутяльнцх колебаний тонкостенных стеркнеи комбинированного профиля как с учятом, так и без учёта внешних "оздействий.
Реализация результатов работы. Результаты данного исоледо-вания переданы для внедрения в практику проектирования орто-тропного настила металлических висячих мостов, представляющий собой тонкостенный стержень комбинированного профиля. (Отдел иокуоствешшх сооружении Государственного проектно-языскатель-ского института Тадхингипротрансотрой).
Достоверность результатов расчётного аппарата, определяется тем, что он основан на общепринятых допущениях теории тонкостенных стеркнеи и при получении его использованы хорошо апробированные методы механики твёрдых деформируемых тел. Структура расчётных формул, подученных при решении задачи в замкнутом виде и приближённым методом Еубнова-Галеркина, идентична. Кроме того, из полученных решений, как частные юлучаи, вытекают результаты классических теорий стержней открытого и замкнутого профилей.
Апробация работы. Ооновные положения и «-дельные результаты диссертации докладывались на:
республиканской конференции молодых учёных в г.Душанбе, І990 Г.,-
республиканской научно-лрактичосяой кон$еренции молодых учёных и специалистов Таджикистана в г.Ленинабаде, 1990 г.;
семинары кафедры Сопротивление материалов Таджикского технического университета в период 1991-1993 гг.
Публикации. По материалам диссертация опубликовано четнре статьи.
Структура и объём диссертации. Текст диссертации состоит из введения, трёх глав, заключения и списка литературы из 92 наименований. Общий объём работі 91 отрающа, в том числе /6 рисунков и 3 таблицы.