Оболочка (структура)
Оболочка . представляет собой трехмерный твердый элемент конструкции , толщина которого очень мала по сравнению с другими ее размерами В структурном отношении он характеризуется напряжением в средней плоскости, которое одновременно копланарно и перпендикулярно поверхности. Оболочку можно получить из пластины в два этапа: первоначально формируя срединную поверхность как поверхность с одинарной или двойной кривизной; [1] пластины, затем путем приложения нагрузок, копланарных плоскости создавая тем самым значительные напряжения.Материалы варьируются от бетона ( бетонная оболочка ) до ткани (как в тканевых конструкциях ).
Тонкостенные конструкции (также называемые пластинчатыми и оболочечными конструкциями ) — это легкие конструкции с использованием оболочечных элементов . Эти элементы, обычно изогнутые, собираются в большие конструкции. Типичные области применения включают фюзеляжи самолетов , корпуса лодок и крыши больших зданий.
Определение
[ редактировать ]Тонкая оболочка определяется как оболочка, толщина которой мала по сравнению с другими ее размерами и в которой деформации не велики по сравнению с толщиной. Основное различие между оболочечной конструкцией и пластинчатой конструкцией заключается в том, что в ненапряженном состоянии оболочечная конструкция имеет кривизну, в отличие от пластинчатой конструкции, которая является плоской. Действие мембраны в оболочке в первую очередь вызвано плоскостными силами ( плоское напряжение ), но могут быть и вторичные силы, возникающие в результате изгибных деформаций. Если плоская пластина действует подобно балке при изгибающих и сдвигающих напряжениях , то оболочки аналогичны кабелю, который сопротивляется нагрузкам за счет растягивающих напряжений. Идеальная тонкая оболочка должна быть способна развивать как растяжение, так и сжатие. [2]
Типы
[ редактировать ]Наиболее популярными видами тонкостенных конструкций являются:
- Конструкции из бетонной оболочки , часто отлитые в виде монолитного купола , напряженного ленточного моста или двухскатной крыши.
- Решетчатые оболочечные конструкции, также называемые сетчатыми оболочечными конструкциями, часто в форме геодезического купола или гиперболоидной конструкции.
- Мембранные конструкции , к которым относятся тканевые конструкции и другие натяжные конструкции , вантовые купола и пневмоконструкции .
См. также
[ редактировать ]Связанные лица:
Ссылки
[ редактировать ]- ^ О. К. Зенкевич и Р. Л. Тейлор. Метод конечных элементов для механики твердого тела и конструкций .
- ^ Чен, Вай-Фа; Луи, Э.М., ред. (28 февраля 2005 г.). Справочник по строительному проектированию, второе издание (2-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 9780849315695 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Бехтольд , Мартин (20 марта 2008 г.). Инновационные поверхностные структуры: технологии и применение (1-е изд.). Абингдон: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9780415419673 .
- Сухов, Владимир Григорьевич (1990). Райнер Гефе (ред.). ВЛАДИМИР Г. СУЧОВ 1853–1939; Искусство экономичного строительства (1-е изд.). Штутгарт: Немецкое издательство. ISBN 9783421029843 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Тонкостенные конструкции
- Двойные тонкостенные конструкции
- Гипар и бетонные оболочки
- Прошлое и будущее структур сетчатой оболочки
- Оптимизация формы оболочки и пространственной структуры
- Решетчатая оболочка для космических аппаратов
- Международная ассоциация оболочечных и пространственных конструкций