[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.

Сообщение от nsivchuk В чём же я нарушил все законы физики? Назовите хотя бы один и обоснуйте, если сможете.

Евгений, Екатеринбург Вам уже указывал не однократно, но Вы прям как в "песочнице", ей богу, игнорируете модуль упругости...

[Selkoff]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург на любом возможном перемещении оси

действует внутреннее растягивающее усилие вызванное давлением газа, стремящееся препятствовать искривлению оси.
Т.е. труба под давлением устойчивее в смысле стержня Эйлера, чем пустая труба

но, я считаю, данная конструкция практической пользы не имеет

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Selkoff действует внутреннее растягивающее усилие вызванное давлением газа, стремящееся препятствовать искривлению оси.

Давление газа не препятствует искривлению оси, посколько объем постоянный, а значит работа газа равна нулю.
Какое давление на часть торца со стороны сжатой части трубы, точно такое же и на часть торца со стороны растянутой части трубы.
Это если считать искривление малым, если искривление конечных размеров, то и разница в объеме будет и распрямление будет, но устойчивость исследуется на бесконечно малых возможных перемещениях.

[nsivchuk]

Сообщение от VVapan4ik Евгений, Екатеринбург Вам уже указывал не однократно, но Вы прям как в "песочнице", ей богу, игнорируете модуль упругости...

Не игнорирую я модуль упругости, а не хочу вести досужие разговоры около всяческих модулей и надуманных собственных теоретизирований, к которым сваливаются зачастую иные форумщики.
Уже говорил и, извините, повторюсь, что есть конкретная задача и желательно обсуждать конкретные предложения.
Кстати, по физике у меня почти всегда было "отл."

Сообщение от Selkoff действует внутреннее растягивающее усилие вызванное давлением газа, стремящееся препятствовать искривлению оси. Т.е. труба под давлением устойчивее в смысле стержня Эйлера, чем пустая труба но, я считаю, данная конструкция практической пользы не имеет

Эт какое же давление надо в трубе создать? А как еще его удержать? Эт же не "шарик"... Конечно, данная конструкция практической пользы не имеет.

[nsivchuk]

Сообщение от VVapan4ik Эт какое же давление надо в трубе создать? А как еще его удержать? Эт же не "шарик"... Конечно, данная конструкция практической пользы не имеет.

Кому всё заранее ясно, тот явно не изобретатель.

[Selkoff]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург устойчивость исследуется на бесконечно малых возможных перемещениях

Исследуется устойчивость, несомненно, на бесконечно малых перемещениях.
Но вот что за неприятность, в результате потери этой устойчивости, перемещения приобретают вполне себе конечное значение.
Как здесь быть?

Сообщение от nsivchuk Не игнорирую я модуль упругости, а не хочу вести досужие разговоры около всяческих модулей и надуманных собственных теоретизирований, к которым сваливаются зачастую иные форумщики.

Никаких тут теоретизированных надумываний нет, чисто одна практика. Вы сами представляете себе стержень диаметром 40 мм и длиной 2240 мм? Если не можете, то Бубку на него посадите. В нем явно не 8 тонн, а стержень уже весь под его весом вихляется и гнется, теряя устойчивость...

Сообщение от nsivchuk Кому всё заранее ясно, тот явно не изобретатель.

Видимо по-Вашему дон Кихот был изобретателем...

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от nsivchuk Уже говорил и, извините, повторюсь, что есть конкретная задача и желательно обсуждать конкретные предложения.

Конкретной задачи нет, есть абстрактный стержень диаметром 40мм, длиной 2440мм, нагрузкой 8тс и Вам просто очень хотелось бы чтобы он воспринял эту нагрузку. Но конкретное решение не только из СНиП, но и из сопромата Вас не устраивает.
Кокретные предложения - использовать сплавы с более высоким модулем упругости Вы отвергаете, но хватаетсь за идею с накачкой трубы газом. В чем конкретика? Скажите конкретно - это тяга привода заслонки торпедного аппарата, приложите эскиз, скажите, возможно ли сделать тягу толще на участках за и перед отверстием, расположено ли отверстие в середине тяги или нет, это именно отверстие в стенке чего-либо или внешняя оболочка в виде трубы (полутрубы). Когда Вы попросили дать исходные данные - я Вам дал исчерпывающую информацию.

Но вот что за неприятность, в результате потери этой устойчивости, перемещения приобретают вполне себе конечное значение. Как здесь быть?

Быть здесь так, что на любом конечном перемещении (пусть и весьма малом) предельная нагрузка уже меньше, чем на бесконечно малом, поэтому если уж потеря устойчивости пошла (при неизменной нагрузке) то ее не остановить. Поэтому решение задач устойчивости в усилиях приводит к отсутсвию сходимости решения, а вот решение таких задач в перемещениях всегда будет давать решение.

[Ильнур]

Волюнтаризм это называется, как мне однажды сказали.
Вогнать в заданные габариты стале-газовую, или иную механическую систему, дающую выигрыш в устойчивости, можно только превысив одним из компонентов системы предельную упругость.
Во всех других случаях система не даст выигрыша.
Я так думаю.
Миллионы тонн экономии в масштабах страны - это конечно хорошо...
Хотя надо еще подумать

[Selkoff]

Так, Евгений, Екатеринбург давайте с самого начала.
Мухи отдельно, котлеты отдельно:

1. Труба под давлением.
а) В формуле Эйлера для центрально сжатых стержней Ркр - это критическое осевое сжимающее усилие.

б)На стержень действует внешняя нагрузка, предположим G, следовательно в стержне возникает усилие -G.

в) Также в следствие закачки газа, мы получили внутреннее растягивающее усилие N, противоположное по знаку усилию от внешней нагрузки.
Т.е. получаем, что суммарное внутреннее усиле равно G-N

2. В случае пустой трубы мы имеем только усилие G

Таким образом, при прочих равных условиях, для того чтобы достичь критического усилия, необходимого для выведения пустой трубы из устойчивого состояние необходимо приложить нагрузку G

А чтобы, труба под давлением потеряла устойчивость нужно приложить нагрузку G+N

[Кулик Алексей aka kpblc]

Так, эмоции сбавляйте.

[Ильнур]

Сообщение от Selkoff Так, Евгений, Екатеринбург давайте с самого начала. Мухи отдельно, котлеты отдельно: 1. Труба под давлением. а) В формуле Эйлера для центрально сжатых стержней Ркр - это критическое осевое сжимающее усилие. б)На стержень действует внешняя нагрузка, предположим G, следовательно в стержне возникает усилие -G. в) Также в следствие закачки газа, мы получили внутреннее растягивающее усилие N, противоположное по знаку усилию от внешней нагрузки. Т.е. получаем, что суммарное внутреннее усиле равно G-N 2. В случае пустой трубы мы имеем только усилие G Таким образом, при прочих равных условиях, для того чтобы достичь критического усилия, необходимого для выведения пустой трубы из устойчивого состояние необходимо приложить нагрузку G А чтобы, труба под давлением потеряла устойчивость нужно приложить нагрузку G+N

Возможно, что так. Но Эйлер не рассматривал сжатие стержня, уже напряженного в радиальном направлении. Надо подумать - это сотни атмосфер давления...

[Selkoff]

Сообщение от Ильнур Но Эйлер не рассматривал сжатие стержня, уже напряженного в радиальном направлении. Надо подумать - это сотни атмосфер давления

Таки я с этим и не спорю, в его формуле не важно был стержень предварительно напряжен или нет, важна величина внутреннего усилия. Можно предположить, что тип внешнего воздействия, вызывающего внутренние усилия, также не имеет значение

[вал60]

Для решения задачи достаточно трубы толщиной 5 мм (Ст3сп5) внешним диаметром 40 мм куда вставляется два штока диаметром 30 мм с любым расстоянием между ними от центра оси трубы (т.е. длина подбирается по расчету ну как минимум становиться меньше чем в 2 рвза, это чтобы понятно было об устойчивости) зазор заполняется жидкостью. В результате имеем домкрат с двумя рабочими поверхностями. Но можно и просто законструировать обычный домкрат (но не реечный). Удачи.

Сообщение от Ильнур Надо подумать - это сотни атмосфер давления...

Что-то маловато... тысячи

[nsivchuk]

Сообщение от Ильнур Волюнтаризм это называется, как мне однажды сказали. Вогнать в заданные габариты стале-газовую, или иную механическую систему, дающую выигрыш в устойчивости, можно только превысив одним из компонентов системы предельную упругость. Во всех других случаях система не даст выигрыша. Я так думаю. Миллионы тонн экономии в масштабах страны - это конечно хорошо... Хотя надо еще подумать

Спасибо, Ильнур, за Ваше мнение. Признаюсь честно: я сам вогнал в заданные габариты свой сжатый стержень... Но никогда не мыслил о превышении предельной упругости. Спасибо, что Вы хотите ещё подумать. Поскольку я думал на эту тему очень много, то скажу следующее:
1. Вариант с избыточным давлением был первым, но не удовлетворил меня.
2. Во втором варианте экзотическое газо или жидкообразное сжимаемое тело в трубе было заменено на ... Стало намного лучше и вполне может иметь практическое значение, однако Боженька подсказал третий вариант... Этот вариант в виде примитивной модельки отдан в СФУ...
3. Сейчас весь в сомнениях, как быть. С расчётом мне там не помогли.
В известных прогах, думаю, такого расчёта нет. А я вообще слабак в кнопочных (компьютерных) расчётных технологиях. Работаю в основном в ЕХСЕLе. До сих пор дружен с логарифмической линейкой. Думаю о том, чтобы вместо патентования выложить всё в инете. Но пока не решаюсь. Некоторые могут не понять, а другие сочтут за неполноценного.
Удачи Вам.

[Евгений, Екатеринбург]

Selkoff,
Давайте проще - если внешнее усилие G, то суммарное внутренее всегда G, что бы Вы там не закачивали распределяться между трубой и газом оно может по разному, но сумма всегда G... А так как мы определились, что стержень теряет устойчивость упруго, то предельная нагрузка будет тем больше, чем больше модуль упругости, который для сжатого газа очевидно меньше чем для металла, поэтому заполнив объем металлом вместо газа, мы однозначно повысим несущую способность, т.е. у сплошного стержня критическая сила будет больше.
Вы по сути предлагаете тоже предварительное напряжение, только газом, но как тут уже сказали (и все кто был на нашем семинаре, видел это в цифрах) - предварительное напряжение ни коим образом не повышает несущей способности.

Сообщение от вал60 Для решения задачи достаточно трубы толщиной 5 мм (Ст3сп5) внешним диаметром 40 мм куда вставляется два штока диаметром 30 мм с любым расстоянием между ними от центра оси трубы (т.е. длина подбирается по расчету ну как минимум становиться меньше чем в 2 рвза, это чтобы понятно было об устойчивости) зазор заполняется жидкостью

Вот оно че Михалыч... (с).

Сообщение от nsivchuk однако Боженька подсказал третий вариант... Этот вариант в виде примитивной модельки отдан в СФУ... 3. Сейчас весь в сомнениях, как быть. С расчётом мне там не помогли. Думаю о том, чтобы вместо патентования выложить всё в инете. Но пока не решаюсь. Некоторые могут не понять, а другие сочтут за неполноценного. Удачи Вам.

Бог делился и нам завещал.
Все с вами делились своими мыслями(разными), поделитесь и вы

Сообщение от nsivchuk В известных прогах, думаю, такого расчёта нет.

Плохо думаете. А чтоб подсчитать давление, это курс физики класса пятого...