[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.

[Lev_37]

Наконец-то имею возможнсть высказать и обосновать свою уверенность повышения несущей способности стержня как минимум в 2 раза без применения волфрама, молибдена и алмазного кристалла.
Это сообщение публикую для проверки связи с форумом после нескольких месяцев отсутствия такой возможности.

[Rotfeder]

nsivchuk
Ну, в общем, Разработчик все сказал.
Не очень представляю себе задачи, где габариты настолько ограничены, чтобы прибегать к чистому молибдену и вольфраму и игнорировать сталь, алюминиевые сплавы, углепластик и т.п.
Offtop
На конференции по нелин. механике девушка делала доклад про экспериментальное исследование механических свойств стержня путем исследования его собственных колебаний. С точки зрения механики было все просто - консольный стержень и все. Но там температура менялась, какие-то фазовые переходы исследовались. Было много всякой материаловедческой мути, в которую присутствующие механики плохо врубались. Все было скучно пока наконец кто-то не спросил, из какого материала сделан стержень. "Палладий" - ответила девушка. "А можно и нам кусочек", - хором закричали мы.
Потом выступили соавторы доклада, разъяснилось, что стержень был размером в несколько милллиметров, а эксперименты были связаны с тем, чтобы исследовать поглощение водорода палладием при различных температурах.

Пару страниц назад - пост 694 был задан интересный вопрос - про оптимальную форму сечения стержня. Ответ, данный в посте 697 не все заметили - дальше было еще пара постов обсуждения.
Меня заинтересовало то, что в #697 задача эта решалась видимо для линейной упругости. А вот решалась ли кем-нибудь такая задача с учетом неупругой работы стали?

[german-nk]

Чуда не произошло, а хотелось.
Измененить материал предлагалось несколькими участниками дискуссии.
Изменение формы попереного сечения ничего не даст, I=f(h^3).
Предварительное растяжение - может быть.
Осталось поставить промежуточную опору, изменив тем самым расчетную длину стержня, и перейти к более высокой форме потери устойчивости - полную волну синусоиды, что я бы с большим удовольствием и сделал.

[Lev_37]

Для Rotfeder, nsivchuk, Евгений.Екатеринбург, Разработчик, Ильнур.
При обсуждении этой темы было принято (за некоторым исключением) положение, что растянутый внутренним давлением стержень теряет устойчивость по Эйлеру как обычный сжатый, но это не так.
Проверка устойчивости центрально-сжатого стержня по Эйлеру необходима при наличии напряжений сжатия, а при наличии напряжения растяжения это условие проверки неприменимо.
Проверку по Эйлеру преднапряженного внутренним давлением стержня необходимо проверять при превышении внешней сжимающей нагрузки над усилием растяжения при внутреннем давлении.
Величину внутреннего давления можно рассчитать по формулам VII главы третьего тома "Справочника машиностроителя" Ачеркана Н.С. с учетом условия недопущения пластических деформаций по энергетической теории прочности (формула 10).
Прогу в Excel по расчету заданных автором темы условий прилагаю.

[Евгений, Екатеринбург]

Lev_37, скан из справочника выложите, чтобы более предметно разговаривать, пока я вижу только это:

Сообщение от Lev_37 с учетом условия недопущения пластических деформаций по энергетической теории прочности

Т.е. то, о чем говорил Разработчик - повышение несущей способности элементов теряющих устойчивость в пластике, наш элемент теряет устойчивость упруго и то о чем говорил я - нельзя отдельно сравнивать напряжения в трубе с пределом текучести - нужно проверять по главным напряжения по Мизесу (по энергетической теории прочности) и только тогда делать вывод.
Кроме того, Ваш файл нуждается в поправке: для 80кН нас интересует стержень не более 40мм, для 50мм критическая сила более 80кН и задача имеет Земное решение.

[nsivchuk]

Сообщение от Разработчик Две следующие страницы - очередной фантастический опус дилетанта в вопросах устойчивости. Для тех, кто не в курсе поясню идею на простом примере: швабра поставленная на пол щеткой вверх упадет, но любой из нас, поставив ее на ладонь, может достаточно долго удерживать ее в относительно вертикальном положении. ....А вот математически доказать саму возможность стабилизации формы стержня необходимо. Рассуждения автора на пальцах - не катят, задача из области статики переходит в область теории устойчивости движения и тут все надо делать серьезно и доказательно, т.е. с помощью математики.

Спасибо за швабру, но не то...
А вот Вам, знатоку, как раз и предлагаю доказывать и защищать, как оказалось не очень точную, если смотреть на результаты экспериментов, теорию устойчивости. Экспериментам доверял и буду доверять больше, чем любой теории. Поскольку даже тщательно поставленные эксперименты подтверждают мои некоторые рассуждения и догадки, постольку имею основания утверждать о возможности существенного повышения несущей способности стержня против Вами установленного теоретического максимума. См. вложение. Всё только начинается.
С уважением и надеждой менее эмоционального изложения Ваших мнений.
Н. Сивчук.

[Lev_37]

Евгений!
Прилагаю сканы страниц справочника Ачеркана и страницу из "Сопромата" Беляева.
Разработал и приложил прогу с целью свободного творческого анализа устойчивости стержня под любую нагрузку, давление, внутренние и наружные диаметры. Манипулируя этими данными можно определить желаемые технико экономические показатели стержня.
Для нагрузки 80кН на трубу d40х5 определил предельное давление по условию наступления пластических деформаций (R=4100кг/см2).
Поздравляю автора темы с достижением поставленной цели.
С уважением Лев.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Lev_37 Поздравляю автора темы с достижением поставленной цели.

рано! первые сканы не имеют отношения к устойчивости, а последний файл не имеет отношения к решаемой задаче, т.к. повторяет то что здесь было сказано не один раз - при гибкости больше 100 стальные стержни теряют устойчивость по Эйлеру, меньше 100 - по Ясинскому, у нас же гибкость много больше 100. Чудо опять откладывается на неопределенный срок.
Добавлено: Эйлер пишется с буквой "Э" - пусть уже спит спокойно...

[Rotfeder]

Сообщение от Lev_37 При обсуждении этой темы было принято (за некоторым исключением) положение, что растянутый внутренним давлением стержень теряет устойчивость по Эйлеру как обычный сжатый, но это не так.

Вы ошибаетесь в том, что это не было принято как предположение, а было доказано. А вы как раз выдвигаете не на чем не основанное предположение:

Сообщение от Lev_37 Проверка устойчивости центрально-сжатого стержня по Эйлеру необходима при наличии напряжений сжатия, а при наличии напряжения растяжения это условие проверки неприменимо.

Прочитайте внимательно предыдущие сообщения и обратите внимание на один из постов mst, где он выводит уравнение продольного изгиба для трубы с жидкостью. Для газа под давлением будет все почти также - можете проверить сами.

nsivchuk Насчет Вашей фразы "все только начинается". Если имеется ввиду, что теперь Вы будете приводить результаты экспериментов, напрямую опровергающие формулу Эйлера (я имею ввиду то, что написано во вложении к Вашему посту), то пожалуйста не надо. Если у Вас есть такие эксперименты, то надо публиковать их в нормальных научных журналах и доказывать состоятельность Ваших выводов в обычном, принятом в научном мире порядке. С удовольствием обсудим уже напечатанную статью.

[nsivchuk]

Сообщение от Rotfeder nsivchuk Насчет Вашей фразы "все только начинается". Если имеется ввиду, что теперь Вы будете приводить результаты экспериментов, напрямую опровергающие формулу Эйлера (я имею ввиду то, что написано во вложении к Вашему посту), то пожалуйста не надо. Если у Вас есть такие эксперименты, то надо публиковать их в нормальных научных журналах и доказывать состоятельность Ваших выводов в обычном, принятом в научном мире порядке. С удовольствием обсудим уже напечатанную статью.

Спасибо, Rotfeder, за Ваше мнение.
Ни в коем случае, очередной раз повторяюсь, не имел даже в мыслях опровергать формулу Эйлера. Никакой я не учёный, хотя несколько публикаций совместно с учёными из ЦНИИЭП жилища и из ВТИ имею. И никакой я не экспериментатор, хотя несколько весьма интересных и масштабных экспериментов, не имеющих отношения к данной теме, удалось мне осуществить не благодаря, а вопреки окружающим обстоятельствам. Я просто люблю свою профессию и отдаю ей не только рабочее время. У меня возникают всякие вопросы там, где для других давно всё ясно. Может быть поэтому стал изобретателем...
Когда употребил фразу "Всё только начинается", то имел ввиду только то, что ещё далеко не всё накопившееся высказано. Нарисованные мной графики несущей способности испытанных пол века назад центрально-сжатых стержней считаю весьма показательными, содержащими (в таком виде) любопытную для любителей поразмышлять информацию.
Согласитесь, что практику, в принципе, всё равно, какую формулу использовать. Для него главное, чтобы формула давала хорошую сходимость с экспериментом. Исходя из проведенных в ЦНИИСКе испытаний напрашивается вывод:
- Если малейшее защемление (в шариковом шарнире!) или малейший некий не Эйлеровый эксцентриситет приводит к существенному повышению несущей способности гибкого стержня на сжатие, то почему бы не воспользоваться с выгодой этим обстоятельством на практике?
- Если самые малости так сильно влияют в нашу пользу, то почему бы нам эти малые погрешности экспериментов не превратить в осязаемые расчётные величины?
Вот для этого и предложил поработать над доработкой теории и над проведением соответствующих экспериментов... И ни за какими лаврами никогда не гнался и сейчас, тем более, не гонюсь.
В процессе сверхбурного обсуждения, надеюсь, что сторонние молодые наблюдатели, коих было очень много, возможно, тоже стали размышлять более самостоятельно...
С уважением. Н. Сивчук.
Р. S. Есть ли у Вас, что сказать по поводу расчёта составного (из двух швеллеров) стержня? Вам должна быть понятной идея использования асимметрии стержня с целью планирования формы потери его устойчивости от центрального сжатия.

[Rotfeder]

nsivchuk
Вы сами написали "Выводы" в скане бумажного листочка из поста 726.
Там все однозначно и четко. Предлагается ревизовать основания механики стержней на основе данных эксперимента из одной книжки...
Если же речь о том, что шарнир не идеальный, что есть некая жесткость закрепления, которую нужно учитывать в расчетах, то Вы ломитесь в открытую дверь.

По поводу двух швеллеров. Аналогичная задача (только для получения нужной формы потери устойчивости в 2 полуволны использовалась начальная погибь) была ошибочно решена году эдак в 1960 (примерно) и тогда же было получено ее правильное решение. Чуда тогда не случилось. Подробности в той же самой книжке Пановко, на которую я уже ссылался.

[Ильнур]

Сообщение от Lev_37 ......Прогу в Excel по расчету заданных автором темы условий прилагаю.

Как уже сказали, Вы Эйлера не преодолели.
Я тут собирался проверить Ваш расчет, чтобы найти ошибку, противоречащую науке.
Все оказалось просто - Вы достигли 8 тонн для трубы габаритом 50 мм. Даже без ничего по Эйлеру эта труба несет тонн 6.
А в габаритах 50 мм при стальном материале по Эйлеру тонн 11 - Вам нужно вот эту границу преодолеть , не превышая Е стали.
Вот тогда в науке произойдет революционный переворот.

[Разработчик]

nsivchuk

вот Вам, знатоку, как раз и предлагаю доказывать и защищать, как оказалось не очень точную, если смотреть на результаты экспериментов, теорию устойчивости

Делать мне больше нечего... Как говорили герои старой комедии: "Все уже украдено до нас!".

Экспериментам доверял и буду доверять больше, чем любой теории

Да ради Бога, проблема только в том, что Вы, как истинный дилетант, не только отвергаете теорию (ну просто по незнанию и непониманию), но и незнакомы с экспериментами. Видите-ли, в специальной литературе по механике опубликовано огромное количество экспериментальных данных по устойчивости самых разнообразных элементов при различных нагружениях. Чего только не делали с этими стержнями и в пластике исследовали и в динамике и в динамике с пластикой. А уж обычные испытания на Эйлерову силу на нашей специальности идут в лабах на втором или третьем курсе, сейчас уже не помню. И Вы хотите, чтобя я отринул все это и, поверив в Вашу невразумительную от руки набросанную бумажку, ударился в антинаучную ересь? Смешно...

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Ильнур Я тут собирался проверить Ваш расчет, чтобы найти ошибку, противоречащую науке.

дело не в этом - формулы взяты из раздела с осесимметричными нагрузками, а потеря устойчивости таковой не является по определению. Так что это попытка (невольная конечно же) расчет по прочности выдать за расчет по устойчивости.

Сообщение от Rotfeder Предлагается ревизовать основания механики стержней на основе данных эксперимента из одной книжки...

не книжки, а интерпритации данных из книжки - малопонятный график с непонятно что обозначающими процентами, без каких-либо пояснений.
Разработчик, а ведь действительно, делали на лабораторных испытание устойчивости стальной линейки - без всяких там шариковых шарниров все получилось.

2. ХАРАКТЕРНЫЕ ПРИЗНАКИ ЛЖЕНАУК.
...
2.6. Лженаучные учения создаются, заимствуя понятия от разнородных наук, которые обладают минимальной связью, иначе говоря, лженауки очень междисциплинарные. В своих междисциплинарных достижениях лженауки достигают высоких величин, превращаясь в принципиальный балаган, например, в медицинских и психологических направления лжеученые активно применяют понятия квантовой физики (торсионные поля), в своих физических направлениях применяют религиозно-эзотерических понятия (милогия, биоэнергоинформатика). Это качество лженаук проявляется также в том, что лженауку могут создавать даже ученые, только при условии, что это ученый занимается лженаукой в области познания, отличной от той, в которой он является специалистом, так, например, часто о физике рассуждают инженеры, биологи, историки, философы и рассуждения эти формируют лженауки.

2.7. В лженауках все положения основаны на произвольных измышлениях, в виде каких-то философствований или домыслов, которые выдаются в качестве выводов, за которыми должно быть экспериментальное подтверждение. Иначе говоря, лжеученые заменяют эксперименты рассуждениями, в тех случаях, когда это недопустимо.

2.8. Лженаука развивается параллельно официальной науке, адаптируя и заимствуя из науки знания, с целью маскировки себя «научностью», именно развивается следом, то есть, именно догоняя, а не превосходя, поскольку не может достигать новых знаний. Лженаука заимствует термины из официальной науки, такие как кванты, черные дыры, пространство-время, волны, резонанс и прочие, привязывая их к своим учениям, делая это так глупо и наивно, как попугаи, которые повторяют за человеком слова и производят впечатление разговора, хотя естественно ничего не понимают в них. Наука развивается, терминов становится больше, а значит, словарный запас лжеученых расширяется и их речи приобретают более научный звон, оставаясь
бессмысленным лепетом попугая. Лженаука активно искажает понятия науки, приспосабливая их к своим учениям, делая сложные трактовки банальных явлений.

2.9. Лженаука попустительствует и развивается в тех направлениях, которые более предпочтительны простым людям с их архаичным мышлением. Лженаука не пытается переубедить, а напротив соглашается, что существует некий божественный мир непознанного, что человек является высшим существом, что существует душа, что человечество и Земля обладает избранностью и прочее, именно потому, что такие взгляды более предпочтительны простым людям, лженаука особенно легко проникает в их сознание. Лженауки «подтверждают», что существуют некие сверхспособности человека, в которые хочет верить обычный человек, эта же лженаука «опровергает» теорию Дарвина, стремясь доказать обычным людям, которые хотят видеть в себе нечто высшее, что они действительно высшие, подобных поощрений архаичному пониманию людей со стороны лженаук много, поскольку это один из стимулов их развития.

2.10. Для лженаук характерно бурное развитие, поскольку основано оно не на научном поиске, а на произвольных рассуждениях. Та или иная новая лженаучная концепция появляется уже с готовым базисным знанием, которое было словно написано кем-то до них, и длительно кем-то изучалось, хотя в действительности было придумано в короткие сроки неким проходимцем. Лженаука характеризуется полным отсутствием, каких-либо сомнений в себе, она утверждает себя как истинную истину, подобно религии «как написано, так и есть». Это признак того, что лженаука заимствует
способ самообразование от религиозного способа, и потому никак не приемлет каких- либо опровержений, и никогда не сойдется в дискуссии с научной экспертизой, результат которой предопределены, причем, не в пользу лженаучного учения.
...
2.12. Для всякой лженауки характерно, что при «гигантских, безграничных» возможностях – реальный нулевой эффект. Например, если бы телепатия была реальна – то пропала бы необходимость в военной разведке, если бы телегипноз был реальностью – то не нужны были бы дипломаты и так далее. При этом телепатия и телегипноз не только эффективнее, но и значительно дешевле и безопаснее – но ничего подобного нет. Причем, такая технология могла бы применяться с давних времен, когда появилась магия, пророчества, спиритизм. Например, если бы спиритизм был реальностью, то можно было бы созывать души великих ученых (Ньютона, Эйнштейна) и узнавать у них новые идеи и теории. Торсионщики обещали огромное количество энергии из физического вакуума, абсолютное оружие, но ни того, ни другого нет, а Европа все также продолжает закупку нефти.

2.13 Для лженаук характерно полное отсутствие самокритики. Большинство лженаучных концепций провозглашают свои выводы окончательными и правильными, без намека на сомнение, хотя к этому не прилагаются должных доказательств, и «истинность» этих знаний только провозглашается. Целители и методы нетрадиционной медицины почти (или вообще) не обладают побочными эффектами, псевдоисторические концепции представляют себя «правдивой историей», религиозные учения провозглашаю себя абсолютной истиной, и запрещают другие истины, другие религии.

Как вот это еще назвать можно:

Идея использования асимметрии стержня с целью планирования формы потери его устойчивости от центрального сжатия

Когда еще в школе объясняют, что момент есть сила на плечо, и либо стержень асимметричен, либо центрально сжат.

[german-nk]

Сообщение от Rotfeder По поводу двух швеллеров. Аналогичная задача (только для получения нужной формы потери устойчивости в 2 полуволны использовалась начальная погибь) была ошибочно решена году эдак в 1960 (примерно) и тогда же было получено ее правильное решение. Чуда тогда не случилось. Подробности в той же самой книжке Пановко, на которую я уже ссылался.

Если не трудно, поделитесь основными положениями, а уще лучше дайте полное название источника. Так уж получилось, что с теорией "два шеллера" незнаком.

[Разработчик]

Евгений, Екатеринбург, кстати, недавно было опубликовано заключение Академии Наук по Петрику. Тут у наших коллег, эта тема вызвала однозначную ассоциацию

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Разработчик Тут у наших коллег, эта тема вызвала однозначную ассоциацию

Offtop: Я жил в общаге с товарищем, который попал в секту, он не был злобным, просто чудной... Как в любой секте у них был какой-то миссия, который жил, естественно в США. Со слов этого моего соседа их духовный лидер мог поднимать 3 тонны голыми руками, так как сосед сам видел это на фотографии, на все мои аргументы у него был один - "ты привык верить только тому что видел, я же могу верить и в то чего не видел, для тебя действуют законы которые ты знаешь, для меня они не действуют и пусть пока я не могу поднять 3т, но когда-нибудь смогу..."
... У него здесь была наставница, тупо перед сессией сказала ему что грешно напрягаться ради учебы - и он просто не пошел сдавать экзамены, сходил в армию, пришел, говорит "теперь я поумнел". Я спросил - "бросишь эту религию?" - "Наоборот - я понял что надо учиться, но эту религию не брошу".
И теперь если я вижу что человек во что-то слепо верит, переубеждать его бесполезно... Вот и здесь предмет веры, поэтому никакие аргументы не подействуют.

[Разработчик]

Offtop: А у меня предыдущая жена попала в эти Свидетели, переубеждать ее было бесполезно, но сына я не отдал им. Они охмуряли его, как ксендзы Козлевича, но я в противовес давал ему знания и аргументы. Кончилось тем, что она от меня ушла. Вот я и жду, что здесь история повторится...

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от german-nk Так уж получилось, что с теорией "два шеллера" незнаком

Да какая там теория, суть предложения в том, что два швеллера сваренные коробочкой нагружаются по диагонали, якобы это дает изгиб по нужной форме потери устойчивости. Чтобы убедиться в том что это глупость достаточно диагональную силу разложить на две составляющие - параллельно оси и перпендикулярную оси, причем сила параллельная оси действует с эксцентриситетом (т.е. дает момент, поясняю для особо одаренных) так как приложена была на краю швеллера.
Любому нормальному человеку понятно, что устойчивость прямого стержня нагруженного центрально в любом случае больше чем нагруженного с эксцентриситетом. Почему я уточнил прямого - потому что если кривой стержень нагружать обратным моментом, то возможно повышение устойчивости, это понятно. Кроме того, схему с опорными моментами, даже и направленными в разные стороны не следует приравнивать к заделке, т.к. в заделке не просто присутствует момент, но и поворот фиксированный (не обязательно нулевой), что и приводит к повышению устойчивости, т.е. кривизна не может неограниченно нарастать.
Возникает вопрос, будет ли устойчивость хотя бы соответствовать центрально нагруженному стержню, ведь момент в середине стержня нулевой. Ответ: нет не будет, так как присутствует начальное искривление оси, однозначно будет меньше.
Возникает еще один вопрос: будет ли у предварительно искривленного стержня форма потери устойчивости соответствовать форме начального искривления, ответ я не знаю, но думаю что при малом начальном искривлении не будет, при большом будет, но в любом случае форма потери устойчивости будет соответствовать минимальной критической силе, и если стержню легче потерять устойчивость по одной полуволне, то он ее так и потеряет, независимо от начального искривления.

[Rotfeder]

Сообщение от german-nk дайте полное название источника.

Пановко, Губанова. Устойчивость и колебания упругих систем
http://dwg.ru/dnl/7917
стр. 76 и дальше.
Уже говорил, но еще раз повторюсь. Всем рекомендую купить эту книжку (есть свежее издание). Читается как детектив.