Оболочка (далее О) в технике и теории упругости, твердое тело, ограниченное двумя криволинейными поверхностями, расстояние между которыми мало по сравнению с двумя другими размерами. Поверхность, делящая пополам толщину О (в технике), называется срединной поверхностью; в зависимости от ее очертания различают цилиндрическую О (в технике) с сечением круговой, эллиптической и др. формы; конические, тороидальные и т.д. (рис. 1). О (в технике) классифицируются также по полной кривизнеповерхности — т. н. гауссовой кривизне: положительной — сферические, эллипсоидальные и др. О (в технике), нулевой — цилиндрические, конические; отрицательной — гиперболические параболоиды. О (в технике) могут быть постоянной и переменной толщины. Они подразделяются на одно-, двух- и многослойные. В зависимости от материала О (в технике) бывают изотропными либо анизотропными. Выполняются О (в технике) из стали, дерева, легких сплавов, пластмасс и др. строительных материалов.
Под воздействием внешних нагрузок в О (в технике) возникают внутренние усилия, равномерно распределенные по толщине (т. н. мембранные напряжения, или напряжения в срединной поверхности), и усилия изгиба, образующие в сечениях О (в технике) изгибающие и крутящие моменты, а также поперечные силы. Благодаря наличию мембранных усилий О (в технике) сочетают значительную жесткость и прочность со сравнительно малым весом, что отличает их от пластинок. Если напряжениями изгиба при расчете можно пренебречь, то О (в технике) называется безмоментной. Наличие моментов характерно для участков О (в технике), примыкающих к краям (так называемый краевой эффект).
Если напряжения лежат в пределах пропорциональности для материала О (в технике), то методы расчета О (в технике) основываются на зависимостях упругости теории. Чаще всего для тонких О (в технике) применяют гипотезу Кирхгофа — Лява, по которой любое прямое волокно, нормальное к срединной поверхности до деформации, остается прямым и нормальным к срединной поверхности и после деформации; вместе с тем его длина остается неизменной. Кроме того, считают, что нормальными напряжениями в направлении, перпендикулярном к срединной поверхности, можно пренебречь по сравнению с основными напряжениями. При этом общая трехмерная задача теории упругости переходит в двумерную. Решение задачи сводится к интегрированию системы дифференциальных уравнений в частных производных высокого порядка при краевых условиях, определяемых характером сопряжения О (в технике) с другими частями конструкции. В статическом расчете О (в технике) на прочность и жесткость должны быть определены напряжения, деформации и перемещения различных точек О (в технике) в зависимости от заданной нагрузки. Как правило, в расчетах на прочность прогибы О (в технике) (перемещения вдоль нормали к срединной поверхности) могут считаться малыми по сравнению с толщиной О (в технике); тогда соотношения между перемещениями и деформациями являются линейными; соответственно линейными (для упругой задачи) будут основные дифференциальные уравнения.
О (в технике) часто приходится подкреплять ребрами (в основном для обеспечения устойчивости их деформации), например фюзеляжи и крылья самолетов, некоторые типы тонкостенных перекрытий и др.
Важным для О (в технике) является расчет на устойчивость (см. Устойчивость упругих систем). Специфическая особенность тонкостенных О (в технике) — потеря устойчивости хлопком, или прощелкиванием, выражающаяся в резком переходе от одного устойчивого равновесного состояния к другому; этот переход наступает при различных нагрузках, в зависимости от исходных несовершенств формы оболочки, начальных напряжений и т.д. В случае прощелкивания прогибы оказываются соизмеримыми с толщиной О (в технике); анализ поведения О (в технике) должен основываться при этом на уравнениях, являющихся уже нелинейными.
В задачах динамики О (в технике) рассматриваются периодические колебания и нестационарные процессы, связанные с быстрым или ударным нагружением. При обтекании О (в технике) потоком жидкости либо газа могут наступить неустойчивые (автоколебательные) режимы, определение которых является предметом гидро- или аэроупругости. Особый раздел теории колебаний, имеющий важные приложения, представляет исследование нелинейных колебаний О (в технике) При рассмотрении динамических процессов в О (в технике) соотношения, основанные на гипотезе Кирхгофа — Лява, не всегда оказываются приемлемыми; тогда переходят к дифференциальным уравнениям более сложной структуры.
О (в технике) находят широкое применение в технике в качестве покрытий зданий, в летательных аппаратах, судах, цельнометаллических вагонах, телевизионных башнях, частях машин и др. (рис. 2).
Лит.: Амбарцумян С. А., Теория анизотропных оболочек, М., 1961; Болотин В. В., Динамическая устойчивость упругих систем, М., 1956; Власов В. З., Общая теория оболочек и ее применения в технике, М. — Л., 1949; Вольмир А. С., Гибкие пластинки и оболочки, М., 1956; его же, Нелинейная динамика пластинок и оболочек, М., 1972; Гольденвейзер А. Л., Теория упругих тонких оболочек, М., 1953; Лурье А. И., Статика тонкостенных упругих оболочек, М. — Л., 1947; Муштари Х. М., Галимов К. З., Нелинейная теория упругих оболочек, Казань, 1957; Новожилов В. В., Теория тонких оболочек, Л., 1951; Черных К. Ф., Линейная теория оболочек, ч. 1—2, Л., 1962—64.
А. С. Вольмир.
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
Новости 27.11.2021 23:47:00
23:41 В центре Гамалеи объяснили быструю разработку вакцины от COVID-19 23:40 Итальянские биологи опубликовали первое изображение «омикрон»-штамма 23:36 В ВОЗ оценили мнение о «непроверенности» вакцин от коронавируса 23:32 Папа Римский выразил соболезнования в связи со взрывом в российской шахте 23:25 На Украине оценили предложение вовлечь Киев в решение миграционного кризиса 23:18 Предугадавшая появление омикрон-штамма врач назвала его симптомы 23:06 Видео выступления пьяного Димы Билана на свадьбе попало в сеть 22:55 В США испугались недовольства Германии по «Северному потоку-2» 22:47 Раскрыты пять предвестников инсульта Больше новостей СегодняМир В Европу пришел новый штамм коронавируса из Африки. Что известно про омикрон и насколько он опасен? СегодняКультура От Моргенштерна до Инстасамки: почему в России преследуют и запрещают провокационных артистов? СегодняИз жизни «Уходите, вы нам не нужны!» Как афганцы на верблюдах оказались в Австралии и почему их ценили не больше животных? 20:29 Глава Росмолодежи анонсировала программу развития уличной культуры и спорта 23:14 Емельяненко попросил реванш у Сантоса после поражения 23:14 Доктор Мясников сравнил инфекции с недобитым врагом СегодняСиловые структуры «Он был рисковым человеком» Как телохранители спасали Брежнева от пуль террористов и шли за ним в урановые шахты СегодняМоя страна «Никогда бы не подумала, что это Россия!» Куда отправиться, чтобы увидеть самые красивые маяки страны? 23:13 В Москве продавщицу задержали после продажи алкоголя несовершеннолетнему 20:19 Великобритания ужесточит правила въезда для туристов из-за коронавируса 22:45 Певица Ольга Бузова сбежала из московской больницы 26 ноября 2021Россия «Людей заранее объявили погибшими» Трагедия на шахте «Листвяжная» — не первая. Почему в Кузбассе гибнут сотни шахтеров? 26 ноября 2021Россия «Директор отмажется, у него денег много» Бывший горняк шахты «Листвяжная» о том, что привело к гибели 52 человек 23:01 На Украине посчитали «вопросом времени» членство в ЕС и НАТО 22:41 Посол России рассказал об очень опасном заблуждении НАТО 22:46 Александр Емельяненко проиграл в главном бою AMC Fight NIghts 106 СегодняИнтернет и СМИ «Ненависть продолжит процветать» Как превращение Facebook в метавселенную повлияет на миллиарды пользователей? СегодняРоссия «Шофера пришлось порезать...» Кто и как раскрывал самые громкие преступления во времена СССР 22:35 Умерший политик одержал победу на местных выборах в Индии 22:23 Боец MMA нокаутировал оппонента ударом в печень 22:21 Россияне вспомнили исчезнувший кинотеатр «Патриот» в Москве 26 ноября 2021Культура Ночной дозор. В прокат вышел самый стильный фильм ужасов этого года. Почему его нужно смотреть? 25 ноября 2021Силовые структуры Из тюремного ада. Как многолетние пытки и издевательства над заключенными привели к отставке главы ФСИН России 22:29 Российский офицер выстрелил в солдата-срочника 22:19 Посол оценил возможность нападения России на Украину 22:23 Российский посол объяснил стремление США оправдать провалы Зеленского 26 ноября 2021Россия В шахте «Листвяжная» нашли выжившего. В спасение людей под землей уже никто не верил 25 ноября 2021Россия 52 человека погибли в шахте «Листвяжная» в Кемеровской области. Это горняки и спасатели. Живых под землей больше нет 22:18 В России допустили большую заразность омикрон-штамма 22:20 Появилось видео лучших моментов матча «Краснодара» и «Химок» с шестью голами 22:14 Посол России заявил об увеличении поставок американского вооружения на Украину 26 ноября 2021Среда обитания «Золотые унитазы все еще популярны в регионах» Где и за сколько приобретают жилье российские чиновники 25 ноября 2021Россия Госдума лишила депутата Рашкина неприкосновенности. Какое наказание его ждет за убийство лося? 22:17 В Подмосковье рабочие нашли труп ребенка при сортировке мусора 22:04 В ООН оценили переговоры России с Азербайджаном и Арменией 22:09 Назван способ снизить риск тяжелого течения COVID-19 при омикрон-штамме 24 ноября 2021Путешествия Другой Стамбул. Еще недавно здесь жили мигранты и бедняки. Чем сегодня способен удивить туриста «золотой» район Стамбула? 25 ноября 2021Моя страна Российские кладбища обрели популярность у туристов. Какие легенды они таят и почему их стоит посетить? 21:06 Раскрыта причина гибели горноспасателей в шахте Кузбасса 21:55 Названы три условия для победы над пандемией 21:58 Жительницы Подмосковья пожаловались на необычного маньяка 26 ноября 2021Россия «Родители сначала были в шоке» История россиянки, переехавшей из Москвы в Тегеран СегодняВидео: автосалон новых Жигулей Блогеры нашли автосалон советских машин без пробега 21:51 На юго-востоке Москвы полицейские задержали иностранку с наркотиками 21:50 Глава Кузбасса оценил силу взрыва в шахте «Листвяжная» 21:40 В Госдуме оценили идею об установке курилок в школах 25 ноября 2021Культура Развод и девичья фамилия. Адель выпустила первый альбом за шесть лет. Почему теперь ее называют главной певицей планеты? 25 ноября 2021Экономика Подняли тревогу. Могут ли биткоины привести мир к климатической катастрофе? 21:33 Джонсон раскрыл особенности нового штамма коронавируса 21:48 Посол России в США заявил о «ростках» позитива в отношениях Москвы и Вашингтона 21:29 Посол Британии в Киеве призвала Украину избавиться от российского газа 21:22 Поисковые работы на шахте «Листвяжная» снова приостановили из-за газа 21:15 Жительница Москвы отравилась таллием 21:15 Вирусолог спрогнозировал сроки появления омикрон-штамма в России 21:09 В квартире задержанного на МКАД водителя BMW нашли 20 тысяч доз наркотиков 20:57 «Краснодар» и «Химки» забили шесть голов в матче РПЛ 20:51 В ЮАР раскрыли возраст самых уязвимых перед омикрон-штаммом людей 20:11 Главный инфекционист США оценил шансы распространения нового штамма COVID-19 18:50 Российский биатлонист перепутал финиш и лишился медали на гонке Кубка мира 20:33 В ВОЗ высказались о происхождении омикрон-штамма коронавируса 20:27 Девушка-боец UFC снялась в откровенном бикини на мотоцикле
