Файл: Фотиева, Н. Н. Расчет обделок тоннелей некругового поперечного сечения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 104
Скачиваний: 0
е —2
|
X |
2 ^Р+ v РСщ — р—1 ^v + P + 11> |
( 1. 112) |
|||||
|
|
Р = 1 |
|
|
|
|
' |
|
Cm.v = v{6v+2n_ m - 2 ^ - 1/ i m- v+l — |
2 |
X |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
V ~ 1 |
|
|
X |
1 U p |
— |
U pcos) |
(v — m — 2) <pp — |
|
||
|
— (#Г* |
|
— »p)sin(v—m —2)фр]}; |
(1.113) |
||||
v = |
V v |
(*# K m + s |
R f )+ |
v/?™ [y/zm |
+ v + 1 Sv+m + |
|||
|
n—(m+ 1 ) |
|
|
|
|
|
|
|
+ rf6 m + 1 |
2 |
S p + v P ( R r { p + m + l ) h ' p + m + l — Xh p + m |
||||||
|
P = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
х hp+v+l— tR-<v+m- ^ 6v+ m ^v+ m+ 1 |
|
|||||||
|
|
— d R r 2m&v+m |
+ я»+ 1j * |
|
(1.114) |
|||
Здесь обозначено |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Ят |
|
V== |
11 |
'" Т 'Ч |
|
(1.115) |
|
|
’ |
1п |
|
||||
|
|
|
|
[0 |
m=Rv. J |
|
|
|
Свободные |
члены системы уравнений (1.110) |
имеют вид |
||||||
4т= —К р Ъ |
|
= —Sm- iqmR r mpR- |
(1.П 6) |
5. Определение напряжений в массиве и обделке
Как известно, напряжения связаны с комплексными потенциалами <р (£) и ф (£) следующими соотношениями
[53]:
tfp + tfe = 4JRe ф' (О . |
|
1 |
||
|
|
со' ( 0 ’ |
|
|
ов |
|
2£2 |
X |
(1.117) |
2 гтр0 |
||||
|
|
Р3 со' (О |
|
|
х |
ф" Ю со' ( 0 - с р (£' |
)а>*(£) |
Ф'(£) |
|
со (О |
[со' К) ) 3 |
|
||
|
|
|
|
Ограничиваясь указанным выше количеством членов разложения в ряду функций ф (£) и Рг (£), запишем, сог ласно (1.8) и (1.36), значения функций ф (С) и ф (|), прини
3* |
6 7 |
мая лишь другую интерпретацию выражения интеграла
(1.34):
\Ф(£)= 2 «v£~v;
РК |
v= 1 |
|
|
|
|
|
|
|
i |
со |
(1.118) |
|
2 |
|
I |
||
pR |
Су^~ |
p R |
со' (О |
ф '(9 |
|
|
v= |
1 |
|
|
|
|
п —2 |
|
|
|
|
|
$2 2 |
£v + |
&0- |
|
|
|
V = 0 |
|
|
|
Здесь под значениями av и cv понимаются корни системы (1.110) со свободными членами, отнесенными к pR.
Разделим действительные и мнимые части функций ф' (£) и ю' (£). В частности, имеем
ф'(9= —рк 2 vavs-v~1=pP(a;+^o,
v= 1
где |
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
V |
vov p~v- 1cos (v+ 1) 0; |
|
|
||
|
V — 1 |
|
|
|
(1.119) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
b[= |
2 |
v av p -'’- 1sin(v+ 1)0. |
|
|
|
||
|
V= 1 |
|
|
|
|
|
|
В свою очередь, |
|
|
|
|
|
|
|
ы'(Q = R ( l — |
2 |
= R (с'г + id[), |
|
||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
c[ = |
1 — |
2 |
vQv p~v~ 1cos (v + |
1) 9; |
|
|
|
|
V = |
1 |
|
|
|
( 1. 120) |
|
|
П |
|
|
|
|
|
|
d[= |
2 |
V9v p~ v_1 sin (v+ 1)0. |
|
|
|
||
|
V= 1 |
|
|
|
|
|
|
Сумма нормальных напряжений в любой точке массива |
|||||||
определится формулой |
|
|
|
|
|||
° р + 0 е 3 : 4Re |
ai + ibj |
_ . gi ci + Ъх d1 |
р. |
(1.121) |
|||
+ idг |
/ 2 |
, 2 |
|||||
|
|
|
+ |
d1 |
|
|
|
Чтобы вычислить сумму нормальных напряжений |
+ Од |
||||||
в массиве на линии |
контакта |
его с обделкой, |
необходимо |
68
в формулу |
(1.121) |
подставить |
значения |
я /, |
6/, с/ |
и с// |
|||
из (1.119) и (1.120) при величине р — 1. |
|
напряжений |
|||||||
Найдем |
далее |
выражение |
комбинации |
||||||
Од — а” |
2гг“0 на линии |
|
контакта массива с обделкой. |
||||||
Для этого |
подставим |
значение функции |
ф (а) из |
(1.118) |
|||||
в (1.117) при р = |
1. |
Имеем |
|
|
|
|
|
||
— (ое - о * 1+ 2гтрз) = J L |
- |
(-L . |
[со' (а) ] 2 |
|
|||||
p R |
|
|
со' ( а ) |
|
\ p R |
|
|||
Т |
|
V—1 |
со (ст)' со' (о) — со (а) со" (а) |
|
|||||
Z vcv 0Г* |
|
|
|
p R [со' (а) ] 2 |
|
|
|||
|
v= 1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П—1
|
— |
p |
д ■i!r r ; cP''(a) ~ |
|
|
|
R |
со (a) |
|
2 а2 |
| со (а) ср" (а) _ — - г |
|||
|со' (а) |
\ |
|
|
p R |
|
+ |
|
CO(a) -о СШф со; |
|
|
|
|
|
p# co' (a) |
б2 2 v^ |
aV_1 |
V- ^ 1 |
|
ср' (а) со" (а) |
со (а)' ф' (а) |
со' (о) |
p R p R |
со со; ф |
co; |
pR |
|
—со'(a) T |
2 |
vcv a - v~ 1 + 62 ^ V/1V° V~ 1 |
d |
v= 1 |
V= l |
+ со' (a) Г - |
2 |
d |
v = |
|
2a2 ( co(a)V(a) |
, |
|
|co'(a) |2 \ |
PR |
Ь |
|
< |
Q1 [ |
V= |
|
|
|
|
Но, как легко убедиться,
со (о)' = — а - 2 со' (а),
поэтому в массиве на линии контакта с обделкой имеет место соотношение
—~ (сте + |
+ 2г'Тр0) = |
, |
- |
со' ( о ) ср' (о) |
|
|
P R |
|
|||||
p R |
|
|
I со' |
(о) |
|
|
со'(a) |
2 |
- 1 + |
б2 |
2 |
vHv crv+ 1 |
( 1. 122) |
|
v—1 |
|
|
V—1 |
|
|
Разделив действительные и мнимые части выражения
(1.122), получим
М М |
/2 , 2 R e |
( с—[ i d ' j ) 2 vav a - v - Ч - |
— <?р : |
||
|
С1 + d1 |
v= 1 |
69
+ (сх + id t ) |
- 7 |
£ |
vcv a - v + 1+ |
62 |
vAv ov+ , j | = |
||||
|
d V = |
1 |
|
|
|
V — |
1 |
J j |
|
|
|
|
2p |
{c[a'[ + d[b"i), |
(1.123) |
||||
|
C1 |
— |
|||||||
где |
+ + |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a " = — |
2 |
vavcos (v + |
1) 6— |
|
|
||||
|
v = I |
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
r |
|
|
|
|
|
|
|
------ 2 |
VCvCOS(v — 1)0 |
|
|
||||||
|
d |
V = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n — 2 |
|
|
|
|
|
|
||
— 62 |
2 |
v+,cos(v + 1)0; |
|
|
|||||
|
V = |
1 |
|
|
|
|
|
(1.124) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b'[ = |
2 |
|
v a v s i n |
(v |
+ |
1) |
0 — |
|
|
|
V = |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
------ — |
V V c v |
s i n |
(v |
— |
1 )0 |
+ |
|
||
|
d |
v = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n—2 |
|
|
|
|
|
|
||
+ |
S2 |
2 |
V,4v s i n |
(v + |
1) 0. |
|
|
||
|
V = |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Касательные |
напряжения на линии |
контакта |
обделки |
||||||
с массивом выражаются формулой |
|
|
|
|
тре = ■тт Р ■ ,2 (+ b [ " |
а’Г). |
|||
где |
|
ci + + |
|
|
|
|
|
|
|
а[" — — |
2 |
vav cos (v + |
1) 0 + |
|
|
|
V = 1 |
|
|
, |
1 |
Vi |
v c V COS (v — |
1)0 + |
+ |
_ 7 ~ |
2 j |
||
|
“ |
v = 1 |
|
|
|
|
n — 2 |
|
|
+ |
62 |
2 |
cos (v + |
1) 0; |
|
|
V — 1 |
|
|
b[" = |
S |
|
|
|
2 |
vav sin (v+ 1) 0 + |
|||
|
V ~ 1 |
|
|
|
+ — |
y\ |
vcv sin (v — 1)0 — |
||
|
d |
v = l |
|
|
|
|
n — 2 |
|
|
— 62 2 vAySin ( v + 1)0.
v = 1
(1.125)
( 1. 126)
7 0