3 / 11
Оценка влияния обжатия отверстий обшивки летательных аппаратов на прочность
3
(50 × 50 × 3 мм) с отверстием диаметром
d
= 6 мм (рис. 2), которое
предварительно обжимали сферическим штампом радиусом
R
. Для
уменьшения временного ресурса при расчете была взята верхняя по-
ловина первой четверти пластины, что никак не сказывается на точ-
ности результата из-за
симметрии задачи.
Рис. 2.
Исследуемая модель
В точке
N
, лежащей на кромке центрального отверстия (см. рис. 2) в
растягиваемой платине (задача Кирша),
коэффициент концентрации
напряжений k
= 3 [9]. Этот коэффициент отражает отношение наи-
большего по величине напряжения в этой области к уровню напряже-
ний в точках, удаленных от отверстия.
В данной работе выделим следующие основные этапы.
1. Расчет пластины, нагруженной внешней (эксплуатационной)
силой
P
,
без предварительного обжатия отверстия.
2. Определение допустимого значения радиуса сферического
штампа для конкретного диаметра отверстия в пластине.
3. Проведение расчета пластины с отверстием, обжимаемым сфе-
рическим штампом радиуса
R
, с последующим нагружением внешней
(эксплуатационной) силой
P
с целью определения оптимальной сте-
пени обжатия.
4. Сравнение результатов расчетов без обжатия и с предвари-
тельным обжатием и анализ изменения коэффициента запаса по
прочности.
Расчет упругой пластины на растяжение (без обжатия).
Эта
задача решается как пространственная (не в плоской постановке):
пластина моделируется как объемное тело. Внешняя нагрузка (растя-
гивающее напряжение) принята равной 100 МПа. Следовательно,