В книге излагаются теоретические основы и современные приемы расчета на прочность, жесткость и устойчивость ряда элементов и конструкций, используемых в судовом машиностроении, с применением методов теории упругости и пластичности. Изложение сопровождается примерами решения конкретных задач, взятых частично из практики судостроения.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов машиностроительной и приборостроительной специальностей кораблестроительных высших учебных заведений и факультетов при прохождении ими курса строительной механики и специальных дисциплин. Она может быть использована студентами как руководство при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также инженерами-механиками конструкторами при проектировании.
Предисловие
Введение
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ТЕОРИЯ ДЕФОРМИРУЕМЫХ ТЕЛ
Глава I.?Основы теории упругости и пластичности
§ 1. Содержание предмета. Основные положения, допущения и обозначения
Статические уравнения теории напряжений
§ 2. Дифференциальные уравнения равновесия элементарного параллелепипеда и уравнения равновесия элементарного тетраэдра
§ 3. Нормальные и касательные напряжения по наклонной площадке
§ 4. Определение величины главных напряжений и наибольших
касательных напряжений в точке
§ 5. Напряжения по октаэдрическим площадкам
Геометрическая теория деформаций
§ 6. Понятие о перемещениях. Зависимости между составляющими деформациями и составляющими перемещениями
§ 7. Относительная линейная деформация в произвольном направлении
§ 8. Уравнения совместности деформаций
Физические зависимости между напряжениями и деформациями....
§ 9. Закон Гука для изотропного тела
Плоская задача теории упругости
§ 10. Плоская задача в прямоугольных координатах
§ 11. Плоская задача в полярных координатах
§ 12. Действие сосредоточенной силы на упругий клин
§ 13. Действие сосредоточенной силы на полуплоскость (задача Фламана)
§ 14. Действие сосредоточенной силы на полупространство (задача Буссинеска)
Основные понятия теории пластичности
§ 15. Область применения теории пластичности. Малые и большие пластические деформации. Основные гипотезы
§ 16. Условия пластичности
§ 17. Приближенные диаграммы и зависимости для линейного напряженного состояния
§ 18. Зависимости?— в для плоского и объемного напряженных состояний и основы решения задач теории пластичности
§ 19. Простейшие задачи теории пластичности
§ 20. Примеры
Глава II.?Потенциальная энергия и решение задач вариационными методами
§ 21. Полная потенциальная энергия системы. Принцип возможных перемещений. Теорема о минимуме потенциальной
энергии
§ 22. Разделение удельной потенциальной энергии упругой деформации на энергию изменения формы и энергию изменения объема
§ 23. Общее выражение работы внешних сил. Теорема Клапейрона
§ 24. Решение задач теории упругости вариационными методами
§ 25. Потенциальная энергия деформации цилиндрической оболочки, подверженной всестороннему давлению, выраженная через перемещения
§ 26. Примеры
Глава III.?Контактные задачи
§ 27. Особенности контактной задачи
§ 28. Напряжения и деформации сферических тел в местах контакта
§ 29. Другие случаи сжатия тел
Глава IV.?Устойчивость упругих систем
§ 30. Потеря устойчивости. Критические силы
§ 31. Методы определения критических сил
§ 32. Понятие об исследовании устойчивости рам способом сил § 33. Устойчивость кругового кольца и цилиндрической круговой оболочки при радиальном давлении
§ 34. Симметричная потеря устойчивости стенкой цилиндрической
оболочки при равномерном осевом сжатии
§ 35. Устойчивость подкрепленной цилиндрической оболочки при
одновременном радиальном и осевом давлении
§ 36. Дифференциальное уравнение изогнутой срединной поверхности пластины при действии сил, лежащих в ее срединной плоскости
§ 37. Устойчивость круглой пластины
§ 38. Устойчивость шарнирно опертой прямоугольной Пластины,
сжатой в одном направлении
§ 39. Устойчивость шарнирно опертой прямоугольной пластины, сжатой в двух направлениях
§ 40. Примеры
Глава V.?Колебания упругих стержней и пластин
§ 41. Колебательное движение. Основные определения
§ 42. Дифференциальное уравнение колебаний упругой системы
с одной степенью свободы и его интеграл
§ 43. Свободные и вынужденные колебания системы с одной степенью свободы
§ 44. Поперечные, продольные и крутильные колебания
§ 45. Порядок динамического расчета системы с одной степенью
свободы, совершающей колебания
§ 46. Свободные поперечные колебания упругой системы с несколькими степенями свободы
§ 47. Свободные крутильные колебания упругой системы с несколькими степенями свободы. Понятие о способе В.?П.?Терских
§ 48. Вынужденные колебания упругой системы с несколькими степенями свободы при действии гармонической возмущающей силы
§ 49. Поперечные колебания балки с распределенной массой... § 50. Приближенные способы определения основной частоты свободных колебаний упругих систем
§ 251. Понятие об определении частот свободных поперечных колебаний пластин
§ 52. Определение критического числа оборотов вращающегося вала
§ 53. Понятие о применении уравнений Лагранжа второго рода при изучении колебаний
§ 54. Примеры
Глава VI.?Надежность, выносливость и расчет по предельному состоянию
§ 55. Основные понятия теории надежности
§ 56. Некоторые краткие сведения о статистических методах в строительной механике
§ 57. Оценка надежности при переменных напряжениях
§ 58. Закономерность накопления усталостных повреждений при нестационарном режиме
§ 59. Эквивалентные напряжения и коэффициент запаса по выносливости
§ 60. Принципы расчета по предельным состояниям
§ 61. Расчет по предельным нагрузкам
§ 62. Примеры
ЧАСТЬ вторая
РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН
Глава VII.?Кривые тонкостенные трубы
§ 63. Основные элементы трубопроводов и условия их работы..
§ 64. Основные положения расчета на прочность и жесткость..
§ 65. Изменение формы поперечного сечения при изгибе
§ 66. Осевые нормальные напряжения ап
§ 67. Окружные нормальные напряжения сгх
§ 68. Пределы применимости формул Кармана и Вигнесса...
§ 69. Определение усилий, возникающих в сечениях плоского компенсатора
§ 70. Определение усилий в пространственном трубопроводе..
§ 71. Примеры
Глава VIII.?Пластины средней толщины, мембраны
§ 72. Основные определения и допущения
§ 73. Классификация пластин
§ 74. Вывод дифференциального уравнения изогнутой срединной поверхности пластины в прямоугольных координатах
§ 75. Цилиндрический и шаровой изгиб пластины
§ 76. Изгибающие моменты при осесимметричном изгибе круглой пластины
§ 77. Дифференциальное уравнение изогнутой срединной поверхности круглой пластины
§ 78. Интегрирование дифференциального уравнения в случае действия на круглую пластину равномерно распределенной
нагрузки и сосредоточенной силы в центре
§ 79. Граничные условия. Наибольшие напряжения и прогибы.
Условия прочности
§ 80. Температурные напряжения в пластинах
§ 81. Определение усилий в мембранах. Цепные усилия и напряжения
§ 82. Приближенное определение прогиба в центре и напряжений в круглой мембране, подверженной равномерно распределенному вертикальному давлению
§ 83. Методы расчета пластин с применением электронных вычислительных машин
§ 84. Примеры
Глава IX.?Оболочки
§ 85. Общие сведения о приемах расчета оболочек
§ 86. Понятие о расчете оболочки произвольной формы, нагруженной непрерывно распределенной нагрузкой
§ 87. Оболочка вращения, нагруженная нормальным давлением, симметричным относительно оси вращения. Уравнение Лапласа
§ 88. Применение уравнений
§ 87 в частных случаях
§ 89. Изгиб цилиндрической круговой оболочки. Дифференциальное уравнение равновесия элемента и его интеграл
§ 90. Определение усилий и перемещений в частных случаях нагружения длинной цилиндрической оболочки
§ 91. Длинная цилиндрическая оболочка, подкрепленная кольцами
§ 92. Местные напряжения в сопряжении оболочек (краевой эффект)
§ 93. Определение перемещений и усилий в короткой цилиндрической оболочке
§ 94. Температурные напряжения в цилиндрической оболочке
§ 95. Напряженное состояние цилиндрической оболочки и условие прочности
§ 96. Примеры
Глава X.?Определение монтажных усилий и перемещений в валах
§ 97. Уравнение трех моментов в случае смещения опор неразрезной балки
§ 98. Графо-аналитическое определение характера изогнутой оси валопровода
§ 99. Определение усилий, возникающих во фланцевом соединении вследствие монтажных расцентровок
§ 100. Примеры
Глава XI.?Толстостенные трубы
§ 101. Общие сведения. Вывод дифференциального уравнения равновесия элемента трубы и его интегрирование
§ 102. Исследование эпюр напряжений при действии давления только на одном из контуров
§ 103. Условия прочности при упругой деформации
§ 104. Напряжения в составных трубах. Определение наружного радиуса наружной трубы в двухслойных трубах
§ 105. Понятие о расчете многослойных труб
§ 106. Расчет трубы, подверженной внутреннему давлению, с учетом пластичности материала
§ 107. Примеры