М.: Физматгиз, 1959. — 544 с, ил.
перевод с английского Ж. С. Сисляна
под редакцией Э. И. Григолюка Монография Фридриха Блейха, изданная на английском языке, содержит исследование устойчивости прямолинейных стержней и плоских тонких прямоугольных пластин в пределах и за пределом упругости. Ф. Блейх, немецкий специалист по теории мостов и стальных сооружений, известен русскому читателю по книгам «Железные мосты» (Трансжелдориздат, 1931) и «Стальные конструкции» (Госстройиздат, 1938). Отметим основные особенности настоящей книги. Общие вопросы устойчивости центрально и эксцентрично сжатых стержней сплошного сечения рассмотрены в первой и второй главах, при этом для определения критического напряжения за пределами упругости автор рекомендует вернуться к первоначальному варианту теории Энгессера-Консидера (1889 г. ) (теория касательного модуля) и описывает модель Ридера-Шэнли (1947 г. ) Для стержня прямоугольного поперечного сечения, шарнирно опертого по краям, эксцентрично сжатого за пределом упругости, описываются методы Кармана (1910 г. ), Хвалла (1928 г. ), Вестергора-Осгуда (1928 г. ). Приведено приближенное решение Ежека (1934 г. ) для материала, лишенного упрочнения, обсуждены результаты экспериментов. Устойчивость тонкостенных стержней открытого профиля с недеформируемым контуром поперечного сечения рассматривается в третьей и четвертой главах. Указывается, что неточность результатов Вагнера (1929 г. ), посвященных исследованию крутильной формы потери устойчивости и связанных с концепцией единичного искажения, обусловлена гипотезой о совпадении центра сдвига и центра вращения, и замечается, что впервые это было обнаружено Остенфельдом (1931 г. ), получившим ряд точных решений. Отмечается, что общая теория изгиба, кручения и устойчивости полигонального тонкостенного стержня открытого профиля дана Ф. и Г. Блейхами (1936 г. ), а для любого профиля — Каппусом (1937 г. ). Замечено, что Ландквист и Флитч (1937 г. ) определяли положение центра вращения, соответствующее минимуму критической нагрузки. Для контура произвольного вида, также исходя из гипотезы о недеформируемости контура поперечного сечения, теория интенсивно разрабатывалась Власовым В.
3. (1933—1940). Следующие четыре главы посвящены исследованию устойчивости стержней с перекрестными связями, коробчатых стержней, рам и сжатых элементов ферм. Некоторые результаты местной потери устойчивости плоских элементов сжатых стержней содержатся в девятой главе. Здесь без вывода приведено уравнение устойчивости Брайяна (1891 г. ) для плоской тонкой прямоугольной пластины, дан вывод уравнения устойчивости пластины за пределом упругости в случае несжимаемого материала и активного процесса деформации, исходя из теории малых упруго-пластических деформаций. Это уравнение автор называет уравнением Стоуэлла (1948 г. ). Соответствующие результаты, полученные на основе этого уравнения, согласуются с данными экспериментов. Приведены табличные данные для определения толщин, сжатых пластинчатых элементов, исходя из условия местной потери устойчивости при разных вариантах сечений. Обсуждены как результаты опытов Коллбруннера (1935—1946) по проверке теории устойчивости длинных сжатых прямоугольных пластин в упругой и неупругой областях, так и аналогичные данные Джерарда (1946 г. ), использовавшего при обработке экспериментов секущий модуль. Тонкие упругие сжатые прямоугольные пластины с продольными ребрами при различных вариантах их расстановки исследуются в десятой главе. В одиннадцатой главе содержатся задачи по устойчивости прямоугольных пластин применительно к балкам-стенкам. Отмечается, что пионерами в области расчета на устойчивость пластин являются Бубнов и Тимошенко. Анализируется решение об устойчивости опертой и защемленной прямоугольной пластины при сдвиге, причем для неупругой области описывается решение Стоуэлла. Разобрана устойчивость прямоугольной пластины при неравномерном распределении осевых напряжений по высоте пластины, при комбинированной нагрузке (сдвиг и сжатие, сдвиг и чистый изгиб). Указаны формулы для определения критических напряжений за пределом упругости. Последняя глава включает в себя различные задачи. В ней исследована устойчивость прямоугольной пластины при продольном сжатии, упруго-защемленной на нагруженных краях и опертой на ненагруженных, устойчивость прямоугольной пластины с четырьмя защемленными краями при сжатии в обоих направлениях, устойчивость прямоугольной коробки и неразрезной пластины при осевом сжатии. Приведены уравнения конечных прогибов тонкой упругой пластины и дано решение Маргерра (1937 г. ) для случая осевого сжатия прямоугольной пластины, края которой свободны поворачиваться относительно опоры и двигаться вдоль опор. При этом считается, что в процессе деформации края пластины остаются прямолинейными. Решение приведено для двух случаев: тонкая пластина и очень тонкая пластина. Рассмотрено одновременное действие нормального давления и осевого сжатия; обсуждается влияние нормального давления на устойчивость прямоугольной пластины. Практическая направленность книги несомненна. Доведение обсуждаемых решений до расчетных формул и графиков наряду с ясностью изложения делает книгу интересной инженеру-проектировщику. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных позволяет оценить практическую приемлемость результатов расчета. Но, по-видимому, особенно ценно в книге — критическое рассмотрение и оценка обсуждаемых результатов. Приведенная в книге обширная библиография почти целиком основана на немецких и американских источниках, русская библиография в книге не дана. В переводе английская система мер заменена на метрическую, что потребовало некоторой переделки графического материала книги. Книга Ф. Блейха представляет собой полезное дополнение к известной литературе по устойчивости элементов металлоконструкций, она интересна и инженеру, и исследователю. Оглавление
Предисловие редактора перевода
Предисловие редактора
Выпучивание центрально или внецентрально сжатых стержней
Аналитическое ииследование задач устойчивости и критерий устойчивости
Выпучивание центрально сжатых стержней, вследствие кручения и изгиба
Боковое выпучивание балок
Составные сжатые стержни и сжатые стержни переменной жесткости
Устойчивость рам
Эффективная длина сжатых елементов ферм и устойчивость жестких рамных конструкций
Устойчивость центрально сжатых стержней, упруго опертых в некоторых точках
Местное выпучивание пластинчатых элементов сжатых стержней
Прямоугольные пластинки с продольными ребрами жесткости
Устойчивость стенок сплошных балок
Специальные задачи расчета обшивки корабля
Предметный указатель
перевод с английского Ж. С. Сисляна
под редакцией Э. И. Григолюка Монография Фридриха Блейха, изданная на английском языке, содержит исследование устойчивости прямолинейных стержней и плоских тонких прямоугольных пластин в пределах и за пределом упругости. Ф. Блейх, немецкий специалист по теории мостов и стальных сооружений, известен русскому читателю по книгам «Железные мосты» (Трансжелдориздат, 1931) и «Стальные конструкции» (Госстройиздат, 1938). Отметим основные особенности настоящей книги. Общие вопросы устойчивости центрально и эксцентрично сжатых стержней сплошного сечения рассмотрены в первой и второй главах, при этом для определения критического напряжения за пределами упругости автор рекомендует вернуться к первоначальному варианту теории Энгессера-Консидера (1889 г. ) (теория касательного модуля) и описывает модель Ридера-Шэнли (1947 г. ) Для стержня прямоугольного поперечного сечения, шарнирно опертого по краям, эксцентрично сжатого за пределом упругости, описываются методы Кармана (1910 г. ), Хвалла (1928 г. ), Вестергора-Осгуда (1928 г. ). Приведено приближенное решение Ежека (1934 г. ) для материала, лишенного упрочнения, обсуждены результаты экспериментов. Устойчивость тонкостенных стержней открытого профиля с недеформируемым контуром поперечного сечения рассматривается в третьей и четвертой главах. Указывается, что неточность результатов Вагнера (1929 г. ), посвященных исследованию крутильной формы потери устойчивости и связанных с концепцией единичного искажения, обусловлена гипотезой о совпадении центра сдвига и центра вращения, и замечается, что впервые это было обнаружено Остенфельдом (1931 г. ), получившим ряд точных решений. Отмечается, что общая теория изгиба, кручения и устойчивости полигонального тонкостенного стержня открытого профиля дана Ф. и Г. Блейхами (1936 г. ), а для любого профиля — Каппусом (1937 г. ). Замечено, что Ландквист и Флитч (1937 г. ) определяли положение центра вращения, соответствующее минимуму критической нагрузки. Для контура произвольного вида, также исходя из гипотезы о недеформируемости контура поперечного сечения, теория интенсивно разрабатывалась Власовым В.
3. (1933—1940). Следующие четыре главы посвящены исследованию устойчивости стержней с перекрестными связями, коробчатых стержней, рам и сжатых элементов ферм. Некоторые результаты местной потери устойчивости плоских элементов сжатых стержней содержатся в девятой главе. Здесь без вывода приведено уравнение устойчивости Брайяна (1891 г. ) для плоской тонкой прямоугольной пластины, дан вывод уравнения устойчивости пластины за пределом упругости в случае несжимаемого материала и активного процесса деформации, исходя из теории малых упруго-пластических деформаций. Это уравнение автор называет уравнением Стоуэлла (1948 г. ). Соответствующие результаты, полученные на основе этого уравнения, согласуются с данными экспериментов. Приведены табличные данные для определения толщин, сжатых пластинчатых элементов, исходя из условия местной потери устойчивости при разных вариантах сечений. Обсуждены как результаты опытов Коллбруннера (1935—1946) по проверке теории устойчивости длинных сжатых прямоугольных пластин в упругой и неупругой областях, так и аналогичные данные Джерарда (1946 г. ), использовавшего при обработке экспериментов секущий модуль. Тонкие упругие сжатые прямоугольные пластины с продольными ребрами при различных вариантах их расстановки исследуются в десятой главе. В одиннадцатой главе содержатся задачи по устойчивости прямоугольных пластин применительно к балкам-стенкам. Отмечается, что пионерами в области расчета на устойчивость пластин являются Бубнов и Тимошенко. Анализируется решение об устойчивости опертой и защемленной прямоугольной пластины при сдвиге, причем для неупругой области описывается решение Стоуэлла. Разобрана устойчивость прямоугольной пластины при неравномерном распределении осевых напряжений по высоте пластины, при комбинированной нагрузке (сдвиг и сжатие, сдвиг и чистый изгиб). Указаны формулы для определения критических напряжений за пределом упругости. Последняя глава включает в себя различные задачи. В ней исследована устойчивость прямоугольной пластины при продольном сжатии, упруго-защемленной на нагруженных краях и опертой на ненагруженных, устойчивость прямоугольной пластины с четырьмя защемленными краями при сжатии в обоих направлениях, устойчивость прямоугольной коробки и неразрезной пластины при осевом сжатии. Приведены уравнения конечных прогибов тонкой упругой пластины и дано решение Маргерра (1937 г. ) для случая осевого сжатия прямоугольной пластины, края которой свободны поворачиваться относительно опоры и двигаться вдоль опор. При этом считается, что в процессе деформации края пластины остаются прямолинейными. Решение приведено для двух случаев: тонкая пластина и очень тонкая пластина. Рассмотрено одновременное действие нормального давления и осевого сжатия; обсуждается влияние нормального давления на устойчивость прямоугольной пластины. Практическая направленность книги несомненна. Доведение обсуждаемых решений до расчетных формул и графиков наряду с ясностью изложения делает книгу интересной инженеру-проектировщику. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных позволяет оценить практическую приемлемость результатов расчета. Но, по-видимому, особенно ценно в книге — критическое рассмотрение и оценка обсуждаемых результатов. Приведенная в книге обширная библиография почти целиком основана на немецких и американских источниках, русская библиография в книге не дана. В переводе английская система мер заменена на метрическую, что потребовало некоторой переделки графического материала книги. Книга Ф. Блейха представляет собой полезное дополнение к известной литературе по устойчивости элементов металлоконструкций, она интересна и инженеру, и исследователю. Оглавление
Предисловие редактора перевода
Предисловие редактора
Выпучивание центрально или внецентрально сжатых стержней
Аналитическое ииследование задач устойчивости и критерий устойчивости
Выпучивание центрально сжатых стержней, вследствие кручения и изгиба
Боковое выпучивание балок
Составные сжатые стержни и сжатые стержни переменной жесткости
Устойчивость рам
Эффективная длина сжатых елементов ферм и устойчивость жестких рамных конструкций
Устойчивость центрально сжатых стержней, упруго опертых в некоторых точках
Местное выпучивание пластинчатых элементов сжатых стержней
Прямоугольные пластинки с продольными ребрами жесткости
Устойчивость стенок сплошных балок
Специальные задачи расчета обшивки корабля
Предметный указатель