Сдвиговой жесткости

"Увеличение жесткости армирующих волокон приводит к линейному изменению упругих характеристик композиционных материалов, образованных системой двух нитей. Применение по-локон с повышенной жесткостью весьма эффективно при создании композиционных материалов с высокой сдвиговой жесткостью [25]. Увеличение жесткости матрицы не приводит к существенному увеличению сдвиговой жесткости высокомодульных композиционных материалов.

* Строго говоря, эта и последующая книга А. С. Амбарцумяна (Общая теория анизотропных оболочек. М., «Наука», 1974. 446 с) посвящены оболочкам из анизотропных материалов. Кроме литературы по оболочкам из стеклопластиков, указанных в примечании на стр. 158, необходимо отметить работы: Тетере Г. А. Сложное нагружение и устойчивость оболочек из полимерных материалов. Рига, «Зинатне», 1969. 336 с; Ван Фо Фы Г. А. Конструкции из армированных пластмасс. Киев, «Техника», 1971. 220 с.; Елпать-евский А. И., Васильев В. В. Прочность цилиндрических оболочек из армированных материалов. М., «Машиностроение», 1972. 168 с.; Пелех Б. Л. Теория оболочек с конечной сдвиговой жесткостью. Киев, «Наукова думка», 1973. 260 с.; Рикардс Р. Б., Тетере Г. А. Устойчивость оболочек из композитных материалов. Рига, «Зинатне», 1974. 310 с., Пелех Б. Л., Сяський А. А. Распределение напряжений возле отверстий в податливых на сдвиг анизотропных оболочках. Киев, «Наукова думка» 1975. 198 с. На английском языке в последние годы вышли книги: Vinson J. R. Structural Mechanics: The Behavior of Plates and Shells. Wiley — Interscience, John Wiley and Sons, Inc., New Jork, 1974; Vinson J'. R., Chou T. W. Composite Materials and their Use in Structures. —.Applied Science Publishers Ltd., London, 1975, 438 pp. (Прим. ред.)

"Увеличение жесткости армирующих волокон приводит к линейному изменению упругих характеристик композиционных материалов, образованных системой двух нитей. Применение по-локон с повышенной жесткостью весьма эффективно при создании композиционных материалов с высокой сдвиговой жесткостью [25]. Увеличение жесткости матрицы не приводит к существенному увеличению сдвиговой жесткости высокомодульных композиционных материалов.

* Пелех В, Л. Теория оболочек с конечной сдвиговой жесткостью.— Киев : Наук, думка, 1973.— 248 с.

Как указывалось выше, определение контактной жесткости многослойных труб ведется на базе общей теории оболочек с конечной сдвиговой жесткостью. Используя эту теорию, можно получить решение задачи об определении прогибов в монолитной трубе, подверженной действию двух диаметрально противоположных сосредоточенных нагрузок (рис. 2).

Рассмотрен класс плоских контактных задач для многослойных цилиндрических труб в рамках феноменологического и дискретного подходов. Решения получены на базе обобщенной теории оболочек с конечной сдвиговой жесткостью. Представлены расчеты, касающиеся распределения перемещений и контактных напряжений в слоистых конструкциях.

Резко отличающихся жесткостей можно достичь, используя тонкослойные конструкции (рис. 28), которые состоят из тонких слоев резины (0,1 — 1 мм) и металла (0,05 — 1 мм). Сдвиговые жесткости таких элементов определяются суммарной сдвиговой жесткостью всех резиновых слоев Порядок этой жесткости определяет модуль

где a'ter — напряжение изгиба в пластине о бесконечной нормальной сдвиговой жесткостью.

Кривые на рис. 20.17 и 20.18 построены с учетом исключения эффектов, связанных со сдвиговой жесткостью при межосевом сдвиге, и исходя из соотношений:

1.24. Пелех Б.Л. Теория оболочек с конечной сдвиговой жесткостью. Киев: Наукова думка, 1973, 248 с,

143. Пелех Б, Л. Теория оболочек с конечной сдвиговой жесткостью. Киев, 1973. 246с.

Стальной профилированный настил помимо основных функций несущего и ограждающего элемента кровли, обеспечивает устойчивость верхних поясов стропильных ферм в горизонтальной плоскости, воспринимает и передает на связи и каркас горизонтальные нагрузки на покрытие за счет собственной продольной и сдвиговой жесткости. Настил принят длиной 12,05 м.

Экспериментальная оценка сдвиговой жесткости композитов с переменным законом укладки арматуры. — Механика композитных материалов, 1980, № 5, с. 912-918.

косоугольноармированных под углом ±9 равновесных материалов, соотношение (3.56) равносильно усреднению соответствующих компонент сдвиговой жесткости слоев, но уже по Рейссу, т. е.

зиционного материала представляется перспективной в целях повышения его сдвиговой жесткости по сравнению с жесткостью ортогональной трех направленной структуры. Геометрические параметры структуры представлены вариантом 2, а сочетание этой структуры с ортогональными схемами — вариантами 5, 7 и 8.

Сдвиговые свойства пространственно-армированного композиционного материала оценивают в двух аспектах. Во-первых, выявляют возможности использования существенно повышенной сдвиговой жесткости трехнаправлен-ного ортогонально-армированного материала в одной из неглавных плоскостей упругой симметрии материала. Поэтому целесообразно ориентировать оси материала в конструкции так, чтобы сдвиговое нагружение происходило в плоскости Г2', повернутой относительно осей 12 на угол 45° вокруг оси 3. При этом в двух других ортогональных к Г2' плоскостях сохраняется плохое сопротивление сдвигу. Во-вторых, оценивают возможность повышения сдвиговых свойств за счет косоугольного равновесного армирования в трех ортогональных плоскостях. В этом случае число направлений армирования становится равным шести и более; коэффициент армирования по сравнению с трех- и четырехнаправленным материалом снижается, что, в свою очередь, не приводит к ожидаемому эффекту повышения сдвиговой жесткости в трех ортогональных плоскостях.

"Увеличение жесткости армирующих волокон приводит к линейному изменению упругих характеристик композиционных материалов, образованных системой двух нитей. Применение по-локон с повышенной жесткостью весьма эффективно при создании композиционных материалов с высокой сдвиговой жесткостью [25]. Увеличение жесткости матрицы не приводит к существенному увеличению сдвиговой жесткости высокомодульных композиционных материалов.

Переменная укладка по толщине обусловливает существенное увеличение значений модуля упругости под углом к главным осям упругой симметрии; снижение значений ?ф (ф = = 0) этого материала сочетается с повышением сдвиговой жесткости в плоскости основного расположения арматуры.

Как показано Хоффом и Ставски [22], а также другими авторами [35, 53, 59, 77 ], расчет трехслойных балок на. изгиб и устойчивость не может быть выполнен на основе элементарной теории изгиба. При расчете таких конструкций, и в особенности при определении перемещений из-за низкой сдвиговой жесткости заполнителя, необходимо учитывать деформацию поперечного сдвига. Эта деформация обычно пренебрежимо малая для изотропных однородных систем, может оказаться значительной в трехслойных конструкциях.

К' — коэффициент сдвиговой жесткости; k — индекс, определяющий слой в пакете; h( — линейный дифференциальный оператор в частных производных (г = 1, 2, 3, 4, А, В); ha — линейный дифференциальный оператор; AQ — моменты (г =1, 2, 6);

типа Доннелла, метод Релея — Ритца и пятичленную аппроксимацию для прогиба. Полученные им численные результаты показывают, что для коротких оболочек при /?22 > ^-п нижняя критическая нагрузка очень близка к верхней, предсказываемой линейной теорией. Кобайаси установил, что ортотрошше оболочки менее чувствительны к начальным несовершенствам, чем изотропные. Он объяснил это тем, что в изотропных оболочках существенно больше роль сдвиговой жесткости, которая снижается у краев в процессе докритической деформации, уменьшая тем самым сопротивляемость потери устойчивости.

3. Сдвиг полосы. Как было отмечено в разделе V.A.3, этот метод использовался для измерения сдвиговой жесткости трехслойных материалов [210]. Он был применен в работе [213] для испытания однонаправленных с продольно-поперечной и ±45° укладкой бороэпоксидных композитов.