Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Строительная энциклопедия

У

УСТОЙЧИВОСТЬ упругих систем

 

Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

— раздел строительной механики, в к-ром изучается устойчивость деформированного состояния различных систем. Деформированное состояние будет устойчивым, если при малых возмущениях система незначительно отклоняется от заданного состояния н возвращается в исходное положение при устранении возмущений. Роль возмущающего воздействия могут играть различные малые импульсы, дополнит, нагрузки, не учтенные в расчете, дефекты и отклонения от проектных размеров и т. п. Мерой отклонения от невозмущенного равновесия могут служить как перемещения и деформации, так и дополнит, напряжения или др. силовые факторы. Утрата устойчивости упругих систем может возникать в элементах конструкций, работающих в осн. на сжатие (стержни, плиты, оболочки или сочетания подобных элементов — рамы, фермы), а также — в изгибаемых балках. Такие системы устойчивы только до тех пор, пока нагрузки не превзойдут определенных критических значений.

В зависимости от особенностей поведения системы при потере устойчивости упругих систем различают:

1) Потерю устойчивости упругих систем «в малом» при консервативных внешних силах («Эйлерова потеря устойчивости упругих систем»), для к-рой характерны: раздвоение (бифуркация) форм равновесия, т. е. возможность возникновения в критич. состоянии новой (качественно отличной от первоначальной) формы равновесия; наличие бесконечно большого числа критич. состояний и критич. нагрузок (спектра критических нагрузок), обусловливающее при высоких значениях нагрузок существование разветвленной системы возможных состояний равновесия упругой системы; переход после первого критич. состояния первоначальной формы равновесия (до этого единственной и устойчивой) в категорию неустойчивых форм.  

2)        Потерю устойчивости упругих систем «в малом» при действии неконсервативной системы внешних сил, когда для исследования поведения упругой системы необходимо рассмотрение возможных форм ее движения. Неконсервативная система сил, в отличие от систем консервативных, характеризуется отсутствием потенциала внешних сил, причем признаком существования потенциала внешних сил является независимость работы, совершаемой силами, от пути, к-рым система приводится в окончательное состояние.

3)        Потерю У. «в большом», при к-рой для перехода к неустойчивому состоянию требуется возмущение, хотя и конечное, но достаточно малое, причем критич. (единственная) нагрузка является максим, возможной нагрузкой, воспринимаемой сооружением.

Энергетический метод использует для определения критич. силы известный аналитич. критерий безразличного равновесия 62Я=0, где П — полная потенциальная энергия системы. Точное определение критич. силы энергетич. методом является задачей вариац. исчисления. На практике обычно применяются приближенные решения (напр., приближенный метод Ритца — Тимошенко).

Статич. и энергетич. методы следует применять только для консервативных систем, чем, впрочем, охватываются почти все задачи инженерно-строит. расчетов. Получают применение также статистические методы расчета конструкций на устойчивость упругих систем, заключающиеся в изучении законов распределения начальных дефектов реальных систем при различной технологии изготовления и вероятностных характеристиках нагрузок, испытываемых элементами разных конструкций. Применение статистических методов позволит объяснить экспериментальные данные по разбросу критич. нагрузок и вместе с тем подвести более надежную базу под проектирование строит, конструкций.

При исследовании устойчивости упругих систем «в большом» необходимо рассмотрение нелинейных ур-ний теории упругости. Эффективным является применение электронных вычислительных машин для решения задач, связанных с исследованием У. систем, причем особое значение приобретают методы, основанные на широком использовании теории матриц.

В связи с внедрением в стр-во полимеров, обладающих ползучестью при относит, низких темп-pax, особое значение получили задачи об У. с учетом ползучести материала. В этих задачах необходимо исследование процесса во времени, т. к. малозаметная деформация системы по истечении определенного промежутка времени завершается резким выпучиванием, причем, наряду с установлением критич. нагрузок, определяется т. н. критическое время, соответствующее моменту достижения заданных возмущений.

Грандиозные катастрофы в истории строит. дела — крушения Мехенштейнского (1891) и Квебекского (1907) мостов были вызваны потерей устойчивости упругих систем сжатых элементов конструкций. Поэтому обеспечение устойчивости упругих систем конструкций является одной из осн. расчетно- конструкторских задач, решаемых при проектировании любого сооружения.

 

Лит.: Пиковский А.А., Статика стержневых систем с сжатыми элементами, М., 1961; Болотин В. В., Неконсервативные задачи теории упругой устойчивости, М., 1961; Ржаницын А. Р., Устойчивость равновесия упругих систем, М., 1955; В о л ь м и р А. С., Устойчивость упругих систем, М., 1963; Смирнов А. Ф., Устойчивость и колебания сооружений, М., 1958,

 

 

ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ напряженно-деформированного...

 Гольденблат И. И., Современные проблемы колебаний и устойчивости инженерных сооружений, М., 1947; Болотин В. В., Динамическая устойчивость упругих систем, М., 1 956...

 

ТЕОРИЯ УПРУГОСТИ. Закон Гука. Уравнения теории упругости.

записаны в декартовой прямолинейной системе координат (хх, х2, х3). … П., Устойчивость упругих систем, пер. с англ., 2 изд., М., 1955, его же, Пластинки и оболочки, пер. с англ., М.—Л...

 

СОСТАВНОЙ СТЕРЖЕНЬ. Составные стержни в элементах, работающих...

Лит.: Тимошенко С. П., Устойчивость упругих систем, пер. с англ., 2 изд., М., 1955; Ржаницын А. Р., Теория составных … устойчивость внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов...

 

схема рулевого управления

обеспечивается устойчивость движения. Подробного описания автоматической системы … Кроме того, в настоящее время отсутствуют надежные данные и методы определения упругих...

 

...база и законы о деятельности коммерческих банков. Банковская система...

Таким образом, подобные операции коммерческих банков могут поставить под сомнение платежеспособность, ликвидность и устойчивость банковской системы в целом.

 

ИЗГИБ в сопротивлении материалов

Продольный изгиб имеет особое значение и является частным случаем нарушения устойчивости упругих систем — выпучивание стержней, сжатых вдоль оси.

 

Основные понятия, законы и концепции. Концепция экосистемы

Экология изучает организацию и функционирование живых систем более сложных … · упругая устойчивость (противоположна резистентной) – способность быстро восстанавливаться.

 

К содержанию книги:  Энциклопедия строителя. Словарь строительных терминов

 

Смотрите также:

 

 

Последние добавления:

 

Кузнечно-штамповочное оборудование   Прокатное производство