Конструктивные формы современных машин и сооружений чрезвычайно разнообразны. Выбор формы детали, узла или сооружения определяется многими факторами: их назначением, условиями работы, технологией изготовления, стоимостью, а также методами расчета. Одним из самых распространенных типов современных и перспективных конструкций являются тонкостенные оболочки. Тонкие пластины и оболочки находят исключительно широкое применение в конструкции самых разнообразных инженерных сооружений. По этой причине создание надежных совершенных конструкций непосредственно зависит от уровня развития теории тонких пластин и оболочек.
Тонкая оболочка может быть определена как тело, ограниченное двумя криволинейными поверхностями, расстояние между которыми мало по сравнению с другими размерами. Таким образом, для оболочечных конструкций характерна тонкостенность .
К оболочкам относятся, в частности, тонкостенные пространственные системы, очерченные по криволинейным поверхностям. Оболочки способны выдерживать разнообразные виды нагрузок и обеспечивать изоляцию от окружающей среды. Им можно придать обтекаемую форму и на их основе получить относительно легкие конструкции, что имеет огромное значение в авиакосмической промышленности
Снижение материалоемкости конструкции - важный фактор для многих машин и агрегатов. Выгодно это и в строительных сооружениях. Оболочки позволяют эффективно решать проблему минимизации массы.
В настоящее время оболочки можно видеть повсюду. Высотные здания и телебашни, спортивно-концертные комплексы, крытые стадионы и рынки, цистерны и резервуары, трубопроводы и градирни, самолеты и ракеты, надводные и подводные корабли, автомобили в существенной части состоят из оболочек. Транспортные конструкции характеризуются не только возможностью достижения высоких скоростей, аэродинамическим совершенством форм, грузоподъемностью. Они воплощают также идеи оптимальности, экономичности, весового совершенства.
Возможно вы искали - Реферат: Тепловое и холодильное оборудование супермаркетов
Оболочки как элементы конструкций известны давно. Это и паровой котел, и водопровод в древнем Риме. С давних времен известны емкости для хранения жидкостей и зерна, криволинейные своды перекрытий в строительстве. Но решающую роль в самых различных областях современной техники оболочки стали играть последние несколько десятилетий.
Термин "оболочка" относится к числу перегруженных и в него можно вкладывать разный смысл. Далее под оболочками понимаются конструкции, способные выполнять силовые, эксплуатационные, технологические, архитектурные и эстетические функции.
При математическом моделировании с понятием оболочки в первую очередь связывается представление о геометрической поверхности . В механике деформируемого твердого тела и строительной механике классификация объектов (тел) основана на особенностях их формы и соотношении характерных размеров.
Принято различать и выделять элементы конструкций, один размер которых намного больше двух других. Это стержни, кольца, арки. Тела, у которых один размер намного меньше остальных, образуют класс оболочек и пластин.
Основная проблема теории тонких упругих оболочек состоит в сведении трехмерной задачи теории упругости к двумерной задачи. Таким образом, развитие общей теории тонких упругих пластин и оболочек идет по пути сведения трехмерных уравнений теории упругости к двумерным. Для решения этой проблемы предложено большое число методов, которые по классификации С.А. Амбарцумяна могут быть объединены в три группы: метод гипотез, метод разложения общих уравнений теории упругости по толщине оболочки и асимптотический метод. Все эти методы интенсивно развиваются, дополняя друг друга.
Список обозначений
Похожий материал - Курсовая работа: Тепловое оборудование для горячего цеха предприятия общественного питания
a1 , a2 - криволинейные ортогональные координаты срединной поверхности So оболочки на линиях главных кривизн; для оболочки вращения a1 ─ продольная, a2 -окружная координаты; z ─ координата по нормали 
к S;
А1 , А2 -коэффициенты Лямэ; k1 , k2 -главные кривизны;
U, V, W- компоненты вектора перемещений произвольной точки оболочки;
u, v, w- компоненты вектора перемещений точек поверхности So ;
q 1 , q2 - углы поворота нормали ;
Очень интересно - Курсовая работа: Тепловой и конструктивный расчет секционного водо-водяного подогревателя теплосети
ejk - компоненты тензора деформаций;
E11 , E22 , E12 - компоненты тангенциальной деформации на S: растяжения-сжатия по направлениям координат a1 и a2 и сдвиг;
K11 , K22 , K12 - компоненты изгибной деформации: изменения главных кривизн и кручение;
T11 , T22 , S- тангенциальные внутренние усилия, приведенные к So : усилия растяжения-сжатия и сдвига;
M11 , M22 , H- изгибающие и крутящий моменты;
Вам будет интересно - Курсовая работа: Тепловой расчет вертикального подогревателя низкого давления
Q11 , Q22 - перерезывающие силы;
q1 , q2 , q3 - компоненты внешней поверхностной нагрузки, приведенные к S;
E, n- модуль Юнга и коэффициенты Пуассона материала оболочки;
yj -унифицированные обозначения основных независимых переменных в разрешающих системах обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ);
fj - операторы правых частей канонических систем ОДУ;
Похожий материал - Контрольная работа: Тепловой расчет кожухотрубного и пластинчатого теплообменника
Рассмотрим элемент произвольной тонкой оболочки, пусть в дальнейшем
h- толщина оболочки, принимаемая в дальнейшем постоянной.
Обозначим через R1 , R2 - главные радиусы кривизны срединной поверхности оболочки S. R=min {R1 , R2 }.
Основным геометрическим параметром оболочки является параметр тонкостенности или относительная толщина, определяемый отношением e=h/R.