Материал: Прочность, устойчивость, колебания. Т. 3

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Свободные колебания цилиндрических оболочек

427

Это уравнение дает три значения частоты, соответствующих одним

итем же значениям волновых чисел т1 и ш2. Соответствующие формы колебаний обычно можно разбить на одну преимущественно изгибную

идве преимущественно тангенциальные. Если к0 достаточно мало, то наименьший корень уравнения (21) может быть определен по формуле

или по уточненной формуле

„2 V А*

" • - т г + и - ] тг-

Решение этой задачи дано Арнольдом и Уорбертоном [33]. Резуль­ таты вычислений приведенных частот

показаны на рис. 3—5.

~т^1

5 г

и 2

ж 'Л =0,0521 О 1,0 2р 3,0 Л

Рис. 3

В табл, 2 даны результаты вычислений Бароном и Блейхом [34] безразмерных частот

и соответствующих форм колебаний.

428

Колебания оболочек

Пусть колебания с достаточной степенью точности описываются уравнениями теории пологих оболочек, и тангенциальными силами инерции можно пренебречь. Тогда уравнение частот примет вид

ш. = Т 2^12 [ ( ^ + т г)2 (*2+

(22)

Рис. 4

Рис. 5

 

Эта задача рассмотрена Яманом [48].

Другие типы краевых условий. Точные решения. Пусть краевые условия на торцах замкнутой круговой цилиндрической оболочки отличаются от условии Навье. Удобно исходить из уравнений пологих лочек, сохраняя все инерционные члены [для этого в уравнениях (16)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2.

Частоты <а0*

 

 

и формы -колебаний замкнутой опертой кругопой цилиндрической оболочки

 

 

 

 

 

 

длины I ( V = 0,3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

о II н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип колебаний

 

 

 

 

Крутильные

 

 

 

 

Осесимметричные

 

 

1

 

 

 

 

 

Серия частот

 

 

 

Я

 

1

 

 

 

2

 

 

3

 

 

«0.

 

 

Шое

 

«3

ы3

 

«а

 

 

«1

 

 

и ]

»1

 

и,

“ 1

1,0

3,142

 

0

1,604

—9,510

0

5,338

0,1052

0

1,25

2,513

 

0

1,599

—7,186

0

4,284

0,1392

0

1.5

2,094

 

0

1,592

—5,567

0

3,586

0,1797

0

1,75

1,795

 

0

1,582

—4,354

0

3,093

0,2297

0

2,0

1,571

 

0

1,569

—3,406

0

2,729

0,2936

0

2,25

1,396

 

0

1,551

—2,643

0

2,455

0,3783

0

2,5

1,257

 

0

1,525

—2,028

0

2,246

0.4931

0

2,75

1,142

 

0

1,490

—1,539

0

2,090

0,6497

0

3,0

1,047

 

0

1,445

-1,165

0

1,976

0,8580

0

3.5

0,8976

 

0

1,324

—0,7025

0

1,844

1,422

0

4.0

0,7854

 

0

1,201

—0,4760

0

1,783

2,101

0

5,0

0,6283

 

0

0,9869

—0,2862

0

1,736

3,495

0

6.0

0,5236

 

0

0,8309

—0,2073

0

1,718

4,825

0

7.0

0,4488

 

0

0.71Ю

-0,1642

0

1д709

6.093

0

-т,тг

0,3927

 

0

■Л),6282

—0,1368

0

Г*Т04

7,308

0

9.0

0,3491

 

0

0,5595

—0,1177

0

1,700

8,490

0

10,0

0,3142

 

0

0,5042

-0,1035

0

1,699

9,661

0

ее

0

 

0

0

 

0

0

1,691

II а II а

о

оболочек цилиндрических колебания Свободные

429

Продолжение табл. 2

 

 

 

 

 

Б. т2 = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип колебаний

 

 

 

 

 

 

Крутильные

* .

 

Серия частот

Осесимметричные

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

т г

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

со0*

и1

и3

“ о.

ы.

и3

Шо.

«2

Н)

 

и,

и,

и}

1.0

1,428

—5,106

—21,14

3,357

2.784

—0,6252

5,611

^0,3306

0,0144

1,25

1,322

—14,77

—40,01

2,813

2,048

—0,7310

4,628

—0,4236

0,0271

1,5

1,203

39,13

78,00

2,483

1,533

—0,7820

4,003

—0,5245

0,2503

1,75

1,082

10,51

16,88

2,266

1,161

—0.7819

3,584

—0.6350

0,3359

2,0

0,9682

6,756

9,352

2,109

0,8885

-0,7488

3,294

—0,7555

0,4389

2,25

0,8660

5,300

6,616

1,987

0,6870

-0,7014

3,088

-0,8856

0.5582

2,5

0,7761

4,537

5,271

1,886

0,5367

—0,6517

2,941

—1,024

0,6914

2,75

0,6979

4,078

4,503

1,799

0,4234

—0,6056

2,833

—1,167

0,8352

3,0

0,6300

3,778

4,023

1,724

0.3368

—0,5649

2,753

—1,315

0,9864

3,5

0,5193

3,430

3,490

1,599

0,2168

—0,4996

2,645

-1,615

1,301

4,0

0,4342

3,259

3,236

1,501

0,1406

—0,4505

2,579

—1,917

1,621

5.0

0,3150

3,159

3,077

1,363

0,0552

—0,3816

2.506

—2,515

2,257

6,0

0,2377

3.126

3,121

1,273

0,0128

—0,3336

2,469

—3.104

2,878

7.0

0,1852

3.352

3,256

1,2 12

—0,0096

—0,2972

2,447

—3,684

3,485

8,0

0,1478

3,535

3,443

1,169

—0,0219

-0,2679

2,434

—4,258

4,081

9.0

0,1205

3,747

3,661

1,138

—0,0287

—0,2438

2,424

—4,828

4,669

10,0

0,09990

3,980

3,899

1,114

—0,0322

-0,2236

2,418

—5,395

5,250

00

0

ы, = « „ , « 1 = 0

1,000

3,72 иж.= и, = 0

2,391

и, = — ыа. и, = 0

оболочек Колебания

Продолжение табл. 2

 

1

 

 

 

К

ш'

 

 

 

 

 

1,0

1,102

30,85

 

1,25

0,9276

21,69

 

1,5

0,7773

18,34

 

1,75

0,6535

17.65

 

2,0

0,5530

18,44

 

2,25

0,4717

.19

 

2,5

0,4056

 

2.75

0,3515

31,96

 

3,0

0,3070

 

3,5

0,2389

64.77

 

4,0

0,1904

 

5.0

0.1283

127,0

 

6.0

0,09178

233,1

 

7,0

0,06871

400,8

 

8.0

0,05326

631,3

 

9,0

0,04245

1009

;

ю.о

0,03461

1501

«0

1

 

 

 

 

 

 

__1_

 

 

 

 

 

В. т , =2; ш0*=й>'

/

+

Нш\

2

 

 

 

 

 

(1

2 — )

 

 

 

 

 

 

 

Серия

частот

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

3

 

 

«а

«а

Шо*

 

 

«I

«3

Шо*

«а

«а

1

и1

«1

 

 

«1

«1

«1

«1

 

11,57

38,63

3,840

 

 

1,394

—0,4434

6,357

- 0,6686

0,1726

 

5,953

15,95

3,362

 

 

1,047

—0,4532

5,523

—0,8459

0,2530

 

4,496

10,60

3,063

 

 

0,8176

—0,4409

5.523

—1,037

0,3453

 

3,873

8,472

2,858

 

 

0,6590

—0,4193

4,704

—1,234

0,4459

 

3,560

7,445

2,709

 

 

0,5453

—0.3950

4,491

—1,434

0,5515

 

3,399

6,918

2,595

 

 

0,4613

—0,3712

4,342

—1,637

0,6598

 

3,324

6,654

2,506

 

 

0,3975

—0,3489

4,235

—1,840

0,7692

 

3,303

6,547

2,435

 

 

0,3480

—0,3283

4,156

—2,044

0,8788

 

3,319

6,539

2,378

 

 

0,3087

—0,3096

4,095

-2,248

0,9883

 

3,421

6,706

2,292

 

 

0,2508

—0,2771

4,011

—2,656

1,206

 

3,582

7,018

2,231

 

 

0.2107

—0,2500

3,956

—3,053

1,420

 

4,006

7,869

2,155

 

 

0.1594

-0.2082

3.893

-3,868

1,842

 

4,504

8,876

2,110

 

 

0.1282

—0,1777

3,858

—3.671

2.257

 

5,042

9,965

2,083

 

 

0.1074

—0,1547

3,837

—5.470

2,667

 

5,605

11,10

2,064

 

 

0,0925

—0,1368

3.824

—6,268

3,074

 

6,184

12,27

2,051

 

 

0,0813

—0,1225

3.815

—7.С63

3,478

 

6,775

13,46

2,041

 

 

0,0725

-0,1408

3,808

—7,858

3.881

 

«а = 2и2

2,000

 

 

и2 = ия = 0,

3,780

«я =» — 2«»,

и, = 0

 

 

. « 1 = 0

 

 

«з =

-- 1.53И,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оболочек цилиндрических колебания Свободные

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/74208