В.А. Филекин
студент III курса
Московский Физико-технический институт
В работе предлагается сравнительный анализ двух методов расчета конструкций и сооружений на прочность. Рассматриваются как достоинства, так и недостатки каждого из указанных методов.
В основу расчета по допускаемым напряжениям положено предположение о том, что критерием надежности конструкции служит напряженное состояние в точке или просто напряжение. К преимуществам этого метода можно отнести возможность применения линейного закона Гука. Однако в ряде случаев основная концепция этого метода, по которой напряжения в одной точке могут рассматриваться как определяющий фактор при оценке надежности всей конструкции, не всегда оказывается правильной. К тому же, при использовании этого метода невозможно установить истинные запасы прочности конструкции.
Поэтому в некоторых случаях используется метод расчета по разрушающим нагрузкам, или метод расчета по предельному состоянию. В этом методе критерием надежности служит не напряжение, а предельная нагрузка, которую может выдержать конструкция, не разрушаясь и не изменяя существенно свою форму. Этот метод, в отличие от предыдущего, позволяет определить предельные возможности конструкции и установить, тем самым, истинные запасы прочности. Хотя при таком расчете и приходится принимать во внимание возможные нелинейные связи между напряжением и относительным удлинением.
В авиастроении принят способ расчета по предельному состоянию. Критерием разрушения авиационной конструкции считается достижение одного из следующих предельных состояний:
- достижение в каких-либо силовых элементах напряжений, равных разрушающим напряжениям s в для материала, использованного в конструкции летательного аппарата (физическое разрушение);
- общая потеря устойчивости силовыми элементами конструкции (в отличие от местной потери устойчивости);
- достижение предельно допустимых общих деформаций (прогибов и углов поворота различных частей ЛА);
- выход в третью стадию ползучести (для нагреваемых конструкций);
Для учета нелинейностей в этой области нашел широкое применение метод редуцированных коэффициентов.
Наряду с упомянутыми выше методами расчета существуют и многие другие, связанные с качественно отличными явлениями, такими как устойчивость, эффект повторных нагрузок, динамическое воздействие и др.
Литература
- В.М.Чижов. Прочность и аэроупругость летательных аппаратов, ч.2.1975г.
- В.И.Феодосьев. Сопротивление материалов, §§7,19,73.1986г.
