Powłoki anizotropowe

Przy obliczaniu rur anizotropowych bardzo istotne jest zbadanie, czy spełnione jest żądanie działania jednorodnego wymienione na wstępie. Dla rur z usztywnieniami podłużnymi będzie to rzadki przypadek. Jeśli np. rura ma być obliczona na obciążenie cos trup, powinno być co najmniej 3 m podłużnie, jeśli jej sztywność ma być przyjmowana jako równomiernie rozłożona wzdłuż obwodu. Możemy tutaj całkowicie pominąć przypadek obliczania rury wg metody belkowej, gdyż metoda ta znajduje zastosowanie przy dowolnym rozkładzie sztywności (program uprawnienia budowlane na komputer). Dla konstrukcji, w których podłużnice odgrywają szczególnie ważną rolę, konieczne jest wyprowadzenie specjalnych metod obliczeń.

Rury posiadające żebra pierścieniowe trzeba rozpatrywać oddzielnie dla obciążeń ciągłych i skupionych. Obciążenia ciągłe zmieniają się łagodnie na powierzchni powłoki, tak że można uznać konstrukcję za jednorodną. W tym przypadku sztywność żeber można rozłożyć równomiernie, przy czym jako minimalną liczbę przyjmuje się trzy żebra. Do rozwiązania można zastosować metodę uproszczoną, np. teorię błonową, metodę błonowo-płytową lub iteracyjną (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Ponieważ konstrukcja działa jednorodnie dla rozwiązania słabo tłumionego, zaś silnie tłumione zakłócenia od przepon w wielu przypadkach nie sięgają do następnego żebra pierścieniowego, stosowanie rozwiązania analitycznego nie byłoby usprawiedliwione. Dlatego więc tym dwom pofalowaniom (tj. podstawowym i drugorzędnym) odpowiadają różne równania różniczkowe i trudno jest ustalić dokładną metodę analityczną. Jeśli w dodatku powłoka posiada liczne ciężkie żebra podłużne, istnieje możliwość, że będzie ona jednorodna dla fal silnie tłumionych (uprawnienia budowlane).

Podstawowe znaczenie

Bardziej dokładne obliczenie rury z żebrami pierścieniowymi polega na założeniu, że jest ona powłoką podpartą na sprężyście odkształcalnych żebrach. Jeśli rura poddana jest skupionemu obciążeniu punktowemu, to jej własności anizotropowe stają się szczególnie ważne, trzeba więc z dużą ostrożnością podchodzić do założenia jednorodności konstrukcji (program egzamin ustny).

Streszczenie. Podstawowe znaczenie w działaniu statycznym rury mają siły błonowe oraz momenty M,_p. Znaczenie tych dwóch czynników jest łatwe do określenia za pomocą metody błonowo-płytowej. Dla małych wartości m rurę można z powodzeniem traktować jako błonę. Dla dużych wartości m obciążenie przejmowane jest głównie przez M,_P. W przypadkach granicznych można stosować odpowiednio teorię błonową i metodę belkową (opinie o programie).

Dla m = 0 i m = 1 teoria błonowa oraz metoda belkowa daje identyczne rezultaty. W metodzie analitycznej naprężenia można rozdzielić na całkę szczególną (np. rozwiązanie błonowe) oraz rozwiązanie ogólne (całkę ogólną). Rozwiązanie ogólne składa się ze słabo i silnie tłumionych zakłóceń. Słabo tłumione zakłócenie jest spowodowane współdziałaniem między siłami błonowymi oraz M,_P i są ściśle związane z podstawowym sposobem statycznego działania powłoki.

Dla małych wartości m i stosunkowo krótkich rur, słabo tłumione zakłócenia nie różnią się praktycznie od błonowego stanu naprężeń. Silnie tłumione zakłócenia spowodowane są współdziałaniem między M_y i N_ip i interesujące pod względem statycznym są tylko obszary w bezpośrednim sąsiedztwie przepon lub innych źródeł zakłóceń (segregator aktów prawnych).

Dla bardzo dużych wartości m oba zakłócenia są silnie tłumione i dlatego mają jedynie miejscowe znaczenie. W tych przypadkach obciążenie zewnętrzne przenoszone jest wyłącznie przez M_v. Zbiorniki. Jeśli obciążenie działa prostopadle do powierzchni powłoki i jest równomierne w każdym przekroju, to powłokę walcową nazywamy zbiornikiem. Sformułowanie to jest słuszne dla zwykłych zbiorników na ciecze, dla silosów i zbiorników próżniowych (promocja 3 w 1). Natomiast kotłów i ich palenisk, komór ciśnieniowych łodzi podwodnych itp. nie nazywamy zbiornikami, ponieważ w tych przypadkach obciążenie jest nierównomierne w kierunku obwodowym.