Свойства оболочек

Прежде чем остановиться на особых свойствах оболо­чек при деформации, заметим, что для тонкостенных кон­струкций понятие «прочность» с инженерной точки зрения намного шире, чем, к примеру, для стержней. К чис­лу прочностных ограничений относятся недопустимость разрыва материала, образования пластических складок, ограничение прогибов — все зависит от назначения конструкции. Поле напряжений и деформаций оболочки, вообще говоря, оказывается очень сложным, а главное, часто сильно трансформирующимся не только при изме­нении  характера  нагрузки, но и при ее увеличении. Поэтому очень важно выделить типы напряженно-дефор­мированных состояний, оценить их «опасность» с ростам нагрузки и, что особенно важно для проектирования, указать пути создания в конструкции благоприятного напряженного состояния дели же, наоборот, возможности подавления нежелательных деформаций.

Наиболее простым и благоприятным для конструкции является безызгибное —- безмоментное состояние, когда напряжения постоянны по толщине. Такие оболочки, как уже было сказано, называют мембранами или безмоментными. Осуществить «чисто безмоментное» состояние очень трудно — требуются плавность изменения формы срединной -поверхности и распределения внешние нагру­зок, отсутствие оребрения, особые условия закрепления краев и т. д. В таком состоянии находится разве что теннисный шарик в полете, да и то, если пренебречь силами веса, инерции и аэродинамического сопротивления, альтернативным к безмоментному является чисто моментное, т. е. изгибное, состояние. Такая деформация характерна, например, для пластины или части цилинд­рической оболочки при нагружении изгибающими моментами, распределенными вдоль прямолинейных кромок (опять же при отсутствии опор, пренебрежении собственной массой и т. п.). Как видим, и это далекая от прак­тики идеализация.

Однако обе упомянутые схемы тем не менее могут оказаться полезными. Например, для упрощения вычис­лений можно рассчитать порознь напряжения, порож­денные растяжением» и «порожденные изгибом!», а по­том их суммировать. Правда, такой расчет допустим только для: оболочек малого прогиба.