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: 101

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Умножая далее второе из условий с правой частью (6.16)

на

и вычитая из него первое, получим в правой

 

части

1

Кг

d a

 

 

 

 

Ув Я 2Щ F

 

XI

 

2 n i

(X! л 2 (О)

a —

£ 2 n

i

о— £

 

2

 

Hi 0+Ко)

 

г

 

 

^J

n+lП 1

 

 

 

 

 

/

 

 

\

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

-

W

 

S

A

 

r

=

 

Hi (1+Xi)

Hi ( l+ ^ i)

 

 

 

 

H o(l+Xi'o)J \

 

k = i i — a hJ

 

 

 

Vb Я 2# ? f

 

1

1+ Xi

 

 

'+

1

r,

\

 

 

 

 

 

+ /

 

 

 

2

- M

i r ‘ =

 

 

 

H i

H i U + ^ o )

 

 

k= 1l —v-h!

 

 

 

Ув^2- ^

_1_

1—/ 1+Xi

 

n+1

 

 

 

 

 

 

■ J

A

 

Г 1.

 

(6.18)

 

2

[ij

 

1+ Xo

 

k=\ s— ah

 

 

 

Умножая второе из условий с правыми частями (6.16)

на 1/pj й складывая с первым, имеем

±

. ± [

Аг( о ) - * ~ .

d a

:JA i{v) f

2я i

р! J

а —£

2 n i

 

г

 

 

Ув R 2R ! F

1

 

H i ( 1 + X o )

1

 

 

n + 1

£a

 

Hi(l+xi)

Hi (* + xi)

Ho (1+Xi)

К ■2 r

s_1=

&=l £ —аЛ

 

_ .у*R2Ri F i d d + х р Л

n+1

£a

 

 

2 -

Г 1-

(6.19)

2

Pi

1+ Xo \

*=i £

-«A

 

 

Производя те же операции с условиями, имеющими в ка­

честве правых частей выражения (6.17), получим при £ внутри Г:

- Ц ^ - Г л 2(а )-^ ------

L Г л, (а) — =

2ju pi J

а—l

2 nJ i W а — £

Г

Ув R 2R \ F

i

_1_ 1

 

H i

ГЛ(<Т) —

2m

 

a — £

< Hi J

 

г

 

(6.20)

1 + x 0 / k = 1

+ — Г Л ( О ) - ^ :

2m J V a — £

г

=

У* R %R \ F ^ i d ( i + X l ) |

(6.21)

 

H i 1 + X o A = 1

 

 

Из полученных выражений определим функции Р2

j,

Ф(0. Qi(Q, Q2(0, которые будут иметь тот же вид, что и в главе 1, с добавочными членами

178


P l[

1 n

y*R*RVF

 

d

^

h

(6.22)

C j

2

l + Xo

*=l

h

 

**(£) =

"

2

k

+

2

> ) ? - ;

(6.23)

 

 

l+x0\

 

a= i

£—aft/

 

QT (5)= -- ?- R'R U (

1

1

У^

1 _

 

 

2

Vi+>«i

1

^ x 0

 

 

_ (

1

 

 

 

 

 

 

 

СО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С в н у т р , , г ;

< 6 ' 2 4 )

Q1(0 = - ^ L r -L - U + " y -И -) Г1+

 

 

2

1 ”4“ Xi

\

k= \ Z,—оо&/

 

+V-гг-*f — Т Т Г

О/л' /гт\

2m' J1 и ' (а)

г

^ ' ^ ^ Г ; 2 вне Г. • (6.25)

(J г

Выражение, стоящее под знаком интеграла в формулах (6.24), (6.25), можно представить в виде

л ! р $ ' ( <, ) =—

2

 

2 А , о * + ”2 - ® - ) х

со'

а)

W

1+ Хо V*=!

к = Ю - а к/

X

2 ( А - 1 ) / г, а ^

=

ysRtR^F

d

 

- ^ - ^ . - ^ - | ( / г 0 + Л1а + ...+

 

6=1

 

 

^

1 + х 0

I

 

+

hn ап) (Л2 а"2 +

2Л3 а-3 + ... + (я— 1) Лп о“ п) +

 

 

Л+1

 

п

 

1

 

 

+ 2 - * * - 2 ( k - \ ) h k o - * \ .

 

 

k=io —ak k=i

 

)

Выпишем коэффициенты при положительных степенях а:

П—1

Ло — h\ + 2/i| -f- ... + (п— 1 )hn — 6j 2

V+ 1i

V=v

1

Ax = h2 h3-\- 2 h3 hi -\-... + (n —2) Ьп_гкп

n — 2

■ (6.26)

6 2 2 ^V+l^V + 2 i

 

V — 1

 

A ji- 2 — ^2kn.

179



В общем виде

n - { k + 1)

\

= К + 1

2

vhv+ihv+k+i (k = 0 , 1,

 

2).(6.27)

 

 

V— 1

 

 

 

 

 

 

Коэффициенты при отрицательных степенях о:

 

 

A_ 1 = h2 h1 Т~ 2/г3/г2 +

••• + (л— 1 )hnhn _ 1 =

 

 

 

 

 

п—1

 

 

 

 

 

 

 

 

s0 2

^ К К + й

 

 

 

 

 

 

 

 

V—О

 

 

 

 

 

 

А - 2 —h 2h 0 -f-2/г3/гх +... + (п— \ ) h n h H_ 2 -

 

(6.28)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

^i 2

(v + i) К лу+2‘.

 

 

 

 

 

 

hn kg.

 

 

 

 

 

В общем виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n—k

 

 

 

 

 

 

A-k = V i

2

(v + A— l)hv hv+k ( k

=

l

, 2

(6.29)

 

 

v = o

 

 

 

 

 

 

'

Таким образом,

 

 

 

 

 

 

 

“(т

я*2»

-

Y b R * R I F

d

X

 

 

 

C O '(a )

 

 

 

1 + X o

 

 

 

n“ 2

 

n

 

n+1

 

 

 

 

 

n

(A-i)Afc(T^

X S22 Ло *+

2 л_*а-*+ 2 _ i* _

2

.

A=o

*=i

 

j = i a - a j b i

 

 

(6.30)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интеграл типа Коши от этого выражения

 

 

 

 

 

 

 

 

YB R 2 R f F

d

2

а _*£-*+

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1+Ко k=l

 

 

 

 

 

 

л + 1

л

 

 

 

1

 

 

 

 

+ 2 ~ ~

2

(A -l)A fc£*

 

 

 

 

A=i С—«А *=1

 

 

 

2л(

(О )

 

 

 

 

£ вне Г

 

г

 

 

 

 

ЪПЧЦР

d

«

 

 

 

 

 

 

п

• .

.

° 2 X

 

 

 

 

 

 

п — 2

1+х0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ внутри

Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6.31)

180


Подстановкой (6.31) в (6.24) и (6.25) получим

Ув R * R f F

Q* (S)

1 I

1+Xi 1+Хо

*=1

п— 2

(6.32)

 

1 +

Хо

k=0

 

 

 

 

 

 

 

Q2 о

 

 

 

 

 

 

d

 

п+1

 

 

 

. (6.33)

 

 

 

 

 

1+х0_ * = 1

■4-» £- 1+

k= 1^

А * = 1

2

2

г5

г

2 < * - 1>'!*£'

 

Подставив выражения полученных функций в гранич­ ное условие на внутреннем контуре, получим условие (1.50) с правой частью:

D (R 1 a) = -

 

 

F — — .

со

Ri

 

 

 

2

 

( R ^ )

R ± a

 

 

 

 

l l + X i со'

1

l

 

 

 

 

 

 

n— 2

 

У

hk R*~l ak~ l + —^— 6,

 

1+Xi

 

 

1+Xo

 

 

 

I+ x °

j^o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 ± - [ U

f - ^ ] /?Г *0-Ч -

 

 

1+XlV

 

ftTi ^ 1<7—“*/

 

 

 

 

 

l+x0 i

i

‘ S r ‘ , " ‘ + l

-

7

T

x

X 2 ( ^ - 1

)hk RTk°~*

 

 

 

k - \ .

k=l

 

 

 

k=i

- l

Ri

 

 

1 + X o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ув Я2 Rl

n + l

 

 

2n

 

 

 

 

2

a ft

+

2

Pft

° k

• <6-34)

 

 

 

 

 

_fc=l

 

 

ft=0

 

 

 

Таким образом, вопрос сводится к рассмотрению краевой задачи теории упругости для бесконечной плоскости с от­ верстием, отображаемой на внешность окружности радиу­ сом .Rj < 1, при граничном условии (1.50) с правой ча­ стью (6.34).

181