[nsivchuk]

Уважаемые форумщики.
Необходимо увеличить несущую способность стержня ограниченных габаритов. Максимальный диаметр стержня 40 мм при расчётной длине 2440 мм. Несущая способность на сжатие должна быть более 8000 кг.
Допускается увеличить диаметр стержня до 50 мм при условии увеличения несущей способности более, чем в 2 раза.

[Дмитрий Юпатов]

Читал-читал... и понял только одно: обсуждение безнадежно съехало от начальной темы. Как я понимаю задачу:
1) стержень круглый диаметром не более 40 мм;
2) Менять Е можно. За счет подбора материала;
3) Менять I можно. Но максимальное его значение не более чем у круга диаметром 40мм. Любые другие сечения такого же габарита имеют I меньший.
4) Речь идет о стержне. Именно о стержне - составном или сплошном.
На мой взгляд, сложно назвать стержнем широко тут обсуждавшуюся конструкцию в виде гидро/пневмо цилиндра...
Далее: как будем осуществлять предварительное натяжение этого стержня? Вместе со всеми нашими хитроумными устройствами для ПН мы ну никак не вписываемся в отв.40мм... Вопрос: о чем речь-то идет уже на 14й странице темы? Просто решаем некую умозрительную задачу без всякого практического смысла?

[Разработчик]

nsivchuk

Судя по Вашим же высказываниям стальной стержень с П.Н. может нести больше, чем Ркр. по Эйлеру.

Упаси мя быть так понятым. Я кажется ясно высказался:

pi^2*E*J/l^2, независимо от распределения напряжений в невозмущенном (прямолинейном) состоянии стержня, т.к. они никак не входят в уравнения возмущенного состояния упругого стержня

Т.е. если не сворачивать в петлю, то ни при каких ухищрениях выше Эйлеровой силы нести не будет. Так что первоначально заявленные параметры для стали нереализуемые.
Но...!
Вдите-ли, у нас тут возникла этическая проблема: у Rotfederа есть молодой толковый аспирант, занимающийся вопросами устойчивости. Это обсуждение и некоторые неясные намеки (конкретно - про планирующиеся испытания стержней) навели нас на одну интересную теоретическую (и, надеюсь, и практическую, хотя в технологии ни бум-бум) возможность. А Вы настолько неясно формулируете свои идеи (то иридий, то футляр какой-то), что мы теперь и не знаем, можем мы это ему отдать или нет, Ваша эта идея или нам только показалось, что Вы знаете то, о чем догадались мы. Я потому и недоговариваю, умышленно опуская некоторые моменты, хотя вопрос совершенно ясный.

[Ильнур]

Сообщение от nsivchuk Ошибаетесь, уважаемый Разработчик. 1. Материал в условии задачи не указывался. 2. Почему нельзя уменьшить I? Или я что-то не понял? 3. Почему нельзя изменить Е? Можно! Слишком интенсивное идёт обсуждение. Я уже успел из-за спешки не раз лохануться.

1. Вы говорили: работаем со сталью
2. Это не I, а L (расчетная длина). Действительно торопитесь.
3. Вы говорили: работаем со сталью.

Сообщение от Ильнур 2. Это не I, а L (расчетная длина). Действительно торопитесь.

Ну, Ильнур, нам только с I и остается поиграться Все остальное мы уже пережевали

[Ильнур]

Сообщение от VVapan4ik Ну, Ильнур, нам только с I и остается поиграться Все остальное мы уже пережевали

Я просто про различие букв l и I.
Предлагаю сосредоточиться на:
Разработчик:

некоторые моменты, хотя вопрос совершенно ясный

[nsivchuk]

Сообщение от Разработчик nsivchuk Упаси мя быть так понятым. Я кажется ясно высказался: Т.е. если не сворачивать в петлю, то ни при каких ухищрениях выше Эйлеровой силы нести не будет. Так что первоначально заявленные параметры для стали нереализуемые. Но...! Вдите-ли, у нас тут возникла этическая проблема: у Rotfederа есть молодой толковый аспирант, занимающийся вопросами устойчивости. Это обсуждение и некоторые неясные намеки (конкретно - про планирующиеся испытания стержней) навели нас на одну интересную теоретическую (и, надеюсь, и практическую, хотя в технологии ни бум-бум) возможность. А Вы настолько неясно формулируете свои идеи (то иридий, то футляр какой-то), что мы теперь и не знаем, можем мы это ему отдать или нет, Ваша эта идея или нам только показалось, что Вы знаете то, о чем догадались мы. Я потому и недоговариваю, умышленно опуская некоторые моменты, хотя вопрос совершенно ясный.

Если бы мне всё было сразу ясно, то не обращался бы к форумчанам.
Когда женщина без одежды, она перестаёт быть загадкой, такой манящей и сладкой, которая может быть не наяву.
Неоднократно говорил об идее использования разных по свойствам материалов в одном сжатом элементе. Правда говорил, в основном, о повышенной прочности, но раз Вы настаиваете, то пусть будут ещё и разные модули деформации. Но я только начинаю публично делиться идеями. Это первый опыт прощупывания ситуации. Поэтому интересно, как быстро коллеги могут прийти к тому, к чему дошёл после довольно длительных размышлений... Определённый опыт приобрёл.
Хоть смысла мне прятать идеи в моём возрасте нет, но с определённым спортивным азартом порой не хочется ссориться. Отсюда, возможно, многие восприняли стиль изложения, как издевательский. Но это не так.
Всему своё время.

[vedinzhener]

VVapan4ik:Ну если сила к стержню должна быть именно 8т.,то действительно ничего не поможет,т.к. преднапряжение уменьшит эту силу,но никак ни характеристики сечения.

Сообщение от Ильнур Я просто про различие букв l и I.

Эт я понял Но в известной формуле еще и I есть Я же пока не говорю о радиусе кривизны А то можно и им заняться

[nsivchuk]

Сообщение от Ильнур 1. Вы говорили: работаем со сталью 2. Это не I, а L (расчетная длина). Действительно торопитесь. 3. Вы говорили: работаем со сталью.

Спасибо, Ильнур.
Да, говорил, что работаем со сталью, но это было не в условии задачи, а позже. А позже ещё много чего было.

[Разработчик]

nsivchuk

Неоднократно говорил об идее использования разных по свойствам материалов в одном сжатом элементе. Правда говорил, в основном, о повышенной прочности, но раз Вы настаиваете, то пусть будут ещё и разные модули деформации.

Ну тогда извиняйте, получается что то, что мы вынесли из этой темы - наше, т.к. этих идей не содержит. А то Ваше высказывание, которое послужило толчком - просто обмолвка, смысла в которую Вы не вкладывали. Дадим путь молодежи!

Ильнур, и как это я не догадался заглавную букву использовать, столько фантазий породило

Заразная это штука - может я тоже туплю.
А такая схема работать будет?
Внутренний стержень растягивается за счет сжатой трубы при помощи распорных элементов. При приложении нагрузки растянутый стержень сжимается, а сжатая труба растягивается до состояния равновесия. Т.е. нужно сбалансировать п.н. таким образом, чтобы все происходило в пределах упругости как трубы так и стержня.
сильно не пинайте .

[Дмитрий Юпатов]

это получается так:
Стержень растянут некоей силой F
Такая же сила, соответственно, сжимает трубу.
Теперь мы пытаемся этот пакетный стержень нагрузить полезной нагрузкой N.
Итого: Труба нагружена F+N, стержень: N-F
Таким образом, все упирается в устойчивость трубы под действием F+N

Идем дальше: при прочих равных условиях сплошной стержень обладает большей устойчивостью, чем труба такого же радиуса.
Вывод (мой личный): никакого положительного эффекта мы не добьемся.

Сообщение от Дмитрий Юпатов это получается так: Стержень растянут некоей силой F Такая же сила, соответственно, сжимает трубу. Теперь мы пытаемся этот пакетный стержень нагрузить полезной нагрузкой N. Итого: Труба нагружена F+N, стержень: N-F Таким образом, все упирается в устойчивость трубы под действием F+N Идем дальше: при прочих равных условиях сплошной стержень обладает большей устойчивостью, чем труба такого же радиуса. Вывод (мой личный): никакого положительного эффекта мы не добьемся.

Забыл добавить - распорные элементы односторонние. Т.е. соответственно при увеличении внешней нагрузки на стержень распорный элемент все меньше и меньше передает нагрузку на трубу...
При приложении нагрузки большей чем распор они "выключаются" и не передают нагрузку на трубу вообще.
коряво написал, но вроде понятно.
Как реализовать это технически второй вопрос

[vedinzhener]

ничего мы не добьемся по условию задачи-стержень нагружен 8т и уменьшить их никак нельзя,иначе не выпонено условие задачи.Сказано:Несущая способность на сжатие должна быть более 8000 кг.Если бы условие задачи стояло,так:полезная нагрузка на стержень должна быть 8т,тогда такую задачу можно решать,а так практически это не выполнимо(может если только нановолокно,но его Е лично мне неизвестно)

[Дмитрий Юпатов]

Сообщение от ЛИС Как реализовать это технически второй вопрос

Наверное, все же первый.
Теперь встречный вопрос: а зачем нужна вообще труба с хитрыми распорными элементами, если при внешней нагрузке, численно равной усилиям предварительного сжатия трубы, мы имеем картину: труба вообще ничем не нагружена (ведь наши распорки полностью выключены). Т.е. работает стержень в гордом одиночестве?
Ну пусть он еще при изгибе под действием осевой нагрузки включит в сопротивление изгибу тело трубы (там же куча внутренних распорок)... Все тот же вопрос: чем это лучше сплошного сечения? Ведь мы в итоге наличием зазоров между трубой и стержнем только ослабили систему.

[Rotfeder]

Сообщение от Regby Rotfeder, т.е. имеется ввиду что система идеальна? нет силы тяжести например? Тогда почему система будет терять устойчивость?

По той же причине, что и монета, поставленная на ребро на стол и прижатая сверху пальцем будет из под него выскальзывать. Слегка придавим - будет стоять. Сильно надавим - выскользнет и упадет.

Если не верите - посчитайте. Только не связывайтесь с АЖТ, просто задайте жесткость на несколько порядков больше.

[Regby]

Rotfeder, так в вашей задаче нет усилий - в этом принципиальная разница с монетой монета нагружена, а у вас никаких усилий, две силы уравновешивают друг друга, силы тяжести нет = нет ни одной нагрузки при которой система может потерять устойчивость даже при минимальных жесткостных характеристиках. А Монета выскальзывает просто потому что "выскальзывает", а не потому что теряет устойчивость.

[Selkoff]

Сообщение от Rotfeder Если же вы хотите считать давление газа внешней нагрузкой, то следует честно повторить вывод уравнения продольного изгиба.

Не следует повторять вывод уравнение, потому что от этого ничего не изменится. Величина Pкр не поменяется.

Если рассматривать давление газа, как внешнюю нагрузку, то изменится не критическая нагрузка. Изменится влияние полезной внешней нагрузки в результате сложения ее с внешней противоположной нагрузкой от давления газа.

я исчерпал возможности для объяснения этого факта,поскольку теоремы статики оппонентами не воспринимаются.

[вал60]

Хотелось бы все-таки понять устойчивость мы расматриваем или что. Как мне, кажется яркий пример можно увидеть в цирке - эквилибрист на цилиндрах - система обсолютно не устойчива, если она не сжата и как понятно не приложено нечто кое-что с верху ввиде знакопеременного горизонтального усилия. По-этому если за счет "конструкции" или кое чего еще обеспечить "слежение" за передачей нагрузки строго центарльно - то задачу видимо можно "теоретически" решить.

Сообщение от Selkoff Если рассматривать давление газа, как внешнюю нагрузку, то изменится не критическая нагрузка. Изменится влияние полезной внешней нагрузки в результате сложения ее с внешней противоположной нагрузкой от давления газа. я исчерпал возможности для объяснения этого факта,поскольку теоремы статики оппонентами не воспринимаются.

Еще раз.
Как же Вы объясните с точки зрения статики, что преднапряженный стержень прогибается в случае нахождения между двумя неподвижными опорами? Он же не должен по-Вашей логике терять устойчивость... Силы же, как Вы говорите, уравновешиваются... Складываем преднапряженные силы и реакции опор и, о, ляпота, получаем ноль Прям парадокс, который тут многим покоя не дает