Возмутителями
безмоментного напряженно-деформированного состояния при определенных условиях
являя ются силовые элементы (на этом мы остановимся в последующих разделах):
стержни и криволинейные брусья усиливающие оболочку в направлении меридианов и
параллелей.
Так, в
топливных баках ракет, представляющих собой гладкие цилиндрические или
конические оболочки, на определенном расстоянии устанавливаются поперечные,
круговые силовые элементы, промежуточные шпангоуты. В полете оболочки топливных
баков (а это баки для* горючего и окислителя) подвержены действию внутреннего
избыточного давления наддува, которое вытесняет компоненты топлива в
двигатель, и осевых сжимающих сил, пропорциональных возникающим перегрузкам.
Внутреннеедавлениестремитсяразорвать бак и
вследствие возникающих в оболочке бака напряжений ужесточает его конструкцию.
Осевые сжимающие силы вызывают в конечном итоге потерю устойчивости оболочки
бака. Может возникнуть недоуменный вопрос: зачем в этом случае подкреплять
оболочку шпангоутами. Ведь они устанавливаются перпендикулярно, направлению
действия осевых сжимающих сил и, следовательно не оказывают никакого влияния на
повышение несущей способности корпуса бака при осевом сжатии. Но за шпангоуты
могут значительно ухудшить условия ёе деформирования, так как в тех местах; где
они установлены, оболочка не может свободно «раздуваться». В результате
вначале прямолинейная образующая балка обретает волнистое очертаниеи вполете возникает изгибное напряженное состояние. В конечном итоге бак
может принять сегментированную форму типа «червяка», Вопрос как видим, не лишен
смысла. Действительно установка шпангоутов — решение вынужденное и не связанное
с условиями нагружения емкости в полете. Выдерживаяогромныеосевыесжимающиенагрузки и большое внутреннее давление, эта
же оболочка оказывается беззащитной при транспортировке в горизонтальном
положении — в процессе изготовления или последующей наземной эксплуатации. В
этом случае нагружение происходит за счет собственной массы, однако усилия
направлены не равномерно во все стороны, как при внутреннем давлении, а в одну,
что и вызывает изгиб оболочки, приводящий к недопустимому сплющиванию ее
контура поперечного сечения.