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: 91
Скачиваний: 0
Производная функции Р 2 (£) на Г, как следует из (1.39), имеет вид
п — 2
Р2 (<*) = W (a) + d6 2 2 |
kAh o ~ k~ l. |
(1.41) |
ft = |
0 |
|
Тогда |
|
|
|
|
|
Б ( - ± |
»-)/ / |
\ dQ |
f |
г |
1 |
|
Vo1 / |
||||
2 n i J со' (а) |
■ P i |
( О----) г = — |
,J |
' , , , |
|
|
а- —£* |
2n-ягt |
со' (а) |
||
г |
|
|
|
|
|
|
|
со I — \ |
я— 2 |
|
аг —*—1 |
+ d — Г —±-2—L V ^ |
|||||
|
2 яс J |
СО' (о) |
£ = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
/ / \ d(f f
Ф ( ° ) ---- г +
0 — 1
d o
(1.42)
Запишем подынтегральное выражение второго слагаемо го правой части (1.42):
со {— \ |
п - |
2 |
°g) |
2 |
= (Ao+^i<r+... + Anor«) х |
*= 0
x(А1в-2 + 2А2о-3-{- ... + (я —2) Лп—2 a - '1+ 1)-
n+ |
1 |
n —2 |
|
|
+ 2 |
. - |
у k A „ a -k- 1 |
|
|
^ 2 |
|
|
||
|
|
-«A, |
|
|
|
|
‘ A = 0 |
|
|
Коэффициенты при положительных степенях а выра |
||||
жаются соотношениями: |
|
|
|
|
Яо — Aih^Т-2 Л2 /г3+ |
... + |
(я —2 ) Лп_2 /гп_! = б2 |
у |
vЛv + 1 ; |
|
|
|
V — 1 |
|
|
|
|
п — 2 |
|
^ 1 *=ЛЛ3 + 2 Л2 А4-(- ... + ( я —2 ) Л„_2 ЯП= б2 |
у vЛv/гv+г ; |
|||
|
|
|
V — 1 |
|
В2 = А ^ 4 + 2Л2 /г5 + |
... + (я—3) An—zhn — 8 3 |
у |
уЛ ^ г+ з; |
|
|
|
|
v= 1 |
|
Вп-1 — Aihn’ |
|
|
|
|
В общем виде |
|
|
|
|
«-(*+ 1 ) |
|
|
|
|
5 ft = 8ft+ 1 у |
\ЛуАу+*+1 (Л = 1 , 2.......я—2); |
v= 1
40
|
|
|
|
п — 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J3q= 82 |
vAv Av+i* |
|
(1.43) |
||
|
|
|
|
v = 1 |
|
|
|
|
|
Коэффициенты при отрицательных |
степенях |
а: |
|||||||
• B-i = А ^ 1 |
|
+ |
2Л2 /г2 -ф...ф-(/г —2) Лп_2 /гп_2 = 6 2 |
2 ] |
vAv/zv; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
v — О |
|
= Лх/г0 + |
2Л2/г1+...-{-(п |
2) Л7г_2 /гп - |
3 = 6 2 |
^ |
уЛу/гу_ 1 ; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
V— 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п — 2 |
|
В_3 =2Л 2й0 + ЗЛ 3^х+...-1-(п |
2) Лп_2 /1л _ 4 = б2 |
2 ] |
vЛv/гv_ 2 ; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
V = 2 |
|
В. ( r t - 1 ) — 6 2 (п 2 ) Лп_2 й0. |
|
|
|
|
|
||||
Таким образом, |
|
|
|
|
|
||||
|
|
п —2 |
|
|
|
..., п — 1). |
|
||
8 - ь = 6 2 |
|
2 |
|
* Л Ж _ * + 1 |
(6 = 1 ,2 , |
(1.44) |
|||
|
v~k—1 |
|
|
|
|
|
|
||
Учитывая приведенные формулы, имеем |
|
|
|||||||
- |
|
/ |
1 |
Я — 2 |
|
п — 2 |
|
|
|
со |
|
|
|
|
|
||||
|
со' 0(а) |
2 6 Л й а - *-- ‘ = 6. |
ft = |
0 |
|
|
|||
|
|
п— 1 |
6= 0 |
|
|
|
|||
|
|
л + 1 |
л —2 |
|
|
|
|||
|
|
fe=l |
- f t о -‘+2 a —8 ha h |
ft = 0 |
|
|
|
||
|
|
k = i |
|
|
|
|
Таким образом, второе слагаемое правой части (1.42) имеет вид
|
d -ii- f ^ 1 -2 -1 2% Л лаг--А- 1 |
do |
|||
|
2 Я( J со' (а) |
^ |
|
|
а— £ |
|
р |
« = О |
|
|
|
|
л — 1 |
л -|-1 |
л — 2 |
|
|
-Фб2 |
2 ; в - * с - * - б 8</ 2 |
7 |
^ 2 |
^ ^ _1’ ? в н еГ - |
|
|
/е= 1 |
" ^ ~ а ^ = 0 |
|
||
|
л — 2 |
|
|
|
|
d6 2 |
2 ) 8 ft С*, £ внутри |
Г. |
|
|
|
|
ft= 0 |
|
|
|
|
41
Отсюда с учетом (1.34) получим
|
|
|
- |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
* со (\ |
О |
|
|
da |
|
|
|
|
2ni |
J |
со' (a) |
Р'2 {°) в - i |
|
|||
|
|
Я+ 1 |
г |
|
|
|
|
|
|
— t |
|
|
|
|
|
|
- k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
k—l |
|
|
*= l |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
-db, |
n— I |
n + I |
8k |
n—2 |
|
, £ внеГ; (1.46) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
A= |
aft ft= 0 |
|
|||||
|
= 1 |
|
|
|
|||||
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n — 2 |
|
|
n — 2 |
|
|
|
|
|
-tb. |
^ |
Л £*Н -^в ^ |
|
£ внутри Г. |
|||||
^ |
й= 0 |
|
|
k=Q |
|
|
|
|
|
Подставляя |
значения |
интегралов |
из (1.40) и (1.46) при |
||||||
£ внутри |
Г |
в формулу |
(1.37), |
имеем |
|
||||
|
|
|
~ ( |
1 |
N |
|
Л ~ |
2 |
|
|
Qi (£) = scp i — |
i—/б, |
2 |
л ^ + / б 0+ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
k = |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
—/ |
1 |
|
|
|
л+ 1 |
|
|
|
|
СО ( т ) « |
||
|
|
k=\ |
|
|
|
|
«'(О |
Я|(£) + |
|
|
|
^2 £—«s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ tb2n^ A |
k ^k- d b 2n^ B h^ . |
||||||
|
|
|
k=0 |
|
|
|
ft= 0 |
|
После приведения подобных членов функция Qx (£) при
мет |
вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п — 2 |
Ah ^>kJrlb. |
|
|
|
Qi(D —S Ф |
|
) + у б 2 2 |
|
|||
~ |
! \ |
|
|
k=0 |
|
|
|
|
|
|
|
п — 2 |
|
||
со |
гг+ 1 |
|
|
|
(1.47) |
||
Ю' (О ■^ ( 0 + 2 |
|
г— |
■^ ю - |
2 5* s*. |
|||
|
|
||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
^ ^ ^ |
__ |
Кр fxt |
-f Ц о __ Ki [х04~ pi |
|
||
|
|
|
P o ( l + X l ) |
Р о (1 + К !) |
|
||
|
_ |
(Ко — 1) Их— (Xi— 1) Но |
|
(1.48) |
|||
|
|
|
Цо ( 1 |
+ Xi) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42
Подстановка (1.36), (1.40) и (1.46) при £ вне Г в формулу
(1.35) дает
Qa(9 = t |
ф' © |
|
2 |
, gh |
|
2 |
х |
^-*с- |
||
|
|
|
k = ll - « h |
£ |
|
|
||||
— P i |
{ — |
) --- -Со— / |
ф' (о |
п+ 1 |
gk |
|||||
|
2 |
l — ah |
||||||||
d |
I t |
|
|
d |
|
n+l |
|
k=i |
||
2 |
|
|
|
|
lbn |
gft |
|
Ю — |
||
|
|
|
|
|
£—«ft |
|||||
A= 1 |
|
|
|
|
*= 1 |
|
||||
|
П+ 1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
— t |
’’ro S tf^ -S -4- ' |
|
||||||||
n — 1 |
|
k |
= |
i b |
|
* = |
i |
|
|
|
|
|
|
n-\- 1 |
n — 2 |
|
|
|
—C?6 n
2
. * = 1
й -* е-* + A=lfe ftA= 0 + ^o-
После приведения подобных членов функция Q2 (£) опре делится формулой
П-\- 1 |
|
00 |
||
Q» ( £ )= -* ф' ® 2 |
е= ^ - 2 |
^ - * |
||
k=xt - * n |
|
k=l |
||
n — 1 |
n + l |
|
n — 2 |
|
-d8 „ |
|
|
|
|
.*= 1 |
A= 1 b |
я A= 0 |
||
n + l |
|
, |
|
(1.49) |
£= 1 |
|
|
|
|
|
k |
= |
l |
|
Таким образом, мы выразили |
функции Q2 (£), Q2 (£), |
|||
Р 2 (£) и ф (£) через функции ф (£) |
и Р х (£). Найденные |
значения указанных функций подставляем в граничное
условие |
(1.7), которое с учетом (1.9) |
примет вид |
|||
|
|
- I R г |
|
|
|
|
|
(О |
№ |
|
)+ |
|
(v)+^ |
|
|||
со |
Ri |
- J R |
i |
||
, , , D |
|
||||
P;(^ia) + Q2(P1a ) = - p c B ( ^ - ) + C. (1.50) |
|||||
со' |
(Rt а) |
|
\ |
a j |
Итак, вопрос сводится к рассмотрению краевой задачи теории упругости для бесконечной плоскости с отверстием,
43