* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
426 На
Деформация цилиндров при переменной по длине нагрузке цилиндрических поверхностях (внутренней р= = k и
наружной р = 1) должны выполняться граничные условия, т. е. напря жения о> и должны равняться заданным поверхностным силам:
т г
при р — k o = —р (?).
r г
x
rz
= t j (?): ] (5) — т (?). J
2
при р = 1
о = —р (?),
г 2
гг
Также должны быть выполнены условия на торцовых поверхностях цилиндра: при z = 0 о — о (р), х — т (р); (6) при г = / <т = а/ (р), т = т/ (р)
г 0 гг 0 г г г
Исключая из уравнений (4) перемещения и и до, получим два урав нения совместности деформаций, выраженные через напряжения
(1 + v) (Or-G )
t
+
vp-^-
(Or 4- o )
z
-
P ^
-
0;
(7)
d
2
P
+
(°< — > — *) +
v o va
V
~dj
{
°
г
~
°
r
~
V a , )
"
2
0
+ ^ T ^
0
&
( 8 )
Первое из этих уравнений является условием существования функ ции радиальных перемещений и, второе — условием существования функции осевых перемещений до. Система напряжений суО<а и т , удовлетворяющая уравнениям равновесия (1) и (2), уравнениям совместности деформаций (7) и (8) и граничным условиям, представляет собой точное решение задачи. Эта задача может быть сформулирована также в перемещениях. Для этого следует с помощью уравнений (4) выразить напряжения через перемещения и подставить в уравнения равновесия. Таким способом будут получены два уравнения в частных производных относительно перемещений и и до. Рассматриваемая задача является весьма сложной и ее решения (кроме элементарных), точно удовлетворяющие всем граничным усло виям, неизвестны [ 5 1 . Если длина цилиндра велика по сравнению с его диаметром и напря женное состояние вблизи торцов не является предметом исследования, условия па торцах достаточно удовлетворить по Сен-Венану. В этом случае цилиндр можно рассматривать как имеющий беско нечную длину. Точное решение для бесконечно длинного сплошного цилиндра, нагруженного ступенчатым нормальным давлением на боковой поверх ности, получено в работе [ 9 ] . Используя метод суперпозиции, это реше ние можно использовать для расчета сплошного цилиндра при нор мальной нагрузке, произвольно изменяющейся по длине. В работах [5, 71 рассмотрены так называемые однородные решения для сплошного цилиндра, т. е. решения, соответствующие загружению осесимметричной нагрузкой торцов цилиндра при свободной боковой его поверхности.
2 гг