Введение
1. Обзор развития конструктивных форм и методов расчёта стержней с перфорированной стенкой 9
1.1. Конструирование и изготовление перфорированных стержней 9
1.2. История развития и область применения перфорированных стержней... 13
1.3. Экспериментально-теоретические исследования 27
1.3.1. Упругая стадия работы 27
1.3.2. Упруго-пластическая стадия работы 33
1.4. Оптимальное проектирование 38
1.5. Выводы по главе 1. Задачи исследования 45
2. Предельные состояния сжато-изогнутого перфорированного стержня 47
2.1. Предпосылки расчёта 47
2.2. Методика расчёта в упруго-пластической стадии 51
2.2.1. Предельные усилия при раздельном действии продольной силы, изгибающего момента и поперечной силы 51
2.2.2. Предельные усилия в случае расположения граничной линии на границе полки со стенкой 58
2.2.3. Предельные усилия в случае расположения граничной линии в полке 62
2.2.4. Предельные усилия в случае расположения граничной линии в стенке 65
2.2.5. Алгоритм определения предельного состояния перфорированного элемента 69
2.2.6. Предельные усилия при максимальной поперечной силе и отсутствии продольной силы 73
2.2.7. Предельные усилия при максимальной поперечной силе и отсутствии изгибающего момента 76
2.2.8. Инженерная методика расчёта в упруго-пластической стадии 79
2.3. Сравнительный анализ предельных усилий в упругой и упруго-пластической стадиях 82
2.4. Выводы по главе 2 85
3. Экспериментальное исследование прочности сжато-изогнутых перфорированных элементов в упруго-пластической стадии 86
3.1 Цели и задачи экспериментального исследования 86
3.2 Методика экспериментальных исследований 87
3.2.1 Испытываемые конструкции 87
3.2.2 Установка для испытаний 90
3.2.3 Организация и проведение испытаний 94
3.3 Обработка и анализ результатов испытаний 100
3.4 Выводы по главе 3 105
4. Анализ предельного состояния сжато-изогнутого перфорированного стержня методом конечных элементов в упруго - пластической стадии 106
4.1. Предпосылки расчёта 106
4.2. Расчёт перфорированных стержней методом конечных элементов 108
4.3. Обработка и анализ результатов расчёта МКЭ 110
4.3.1. Распределение нормальных и касательных напряжений в упруго-пластической стадии 110
4.3.2. Предельное состояние внецентренно-сжатого перфорированного стержня без влияния поперечной силы... 123
4.3.3. Предельное состояние сжато-изогнутого
перфорированного стержня. Влияние поперечной силы 131
4.4. Выводы по главе 4 140
5. Оптимизация геометрических параметров реза стенки сжато-изогнутых перфорированных элементов с учётом работы в упруго-пластической стадии 142
5.1. Особенности оптимизации перфорированных элементов 142
5.2. Целевая функция. Ограничения 142
5.3. Алгоритм решения. Блок-схема 144
5.4. Результаты оптимизации 151
5.5. Выводы по главе 5 162
Основные выводы 163
Список использованной литературы
