Расчет коробчатых оболочек корпусов сосудов, аппаратов и металлоконструкций | страница 6



По Мельникову оболочка не рассчитывается как целое, а рассчитываются отдельные элементы в приближении. Важным является наличие опорных балок, которые возможно позволяют рассматривать бункер в виде сопряженных пластин.

Метод Мельникова не позволяет выполнить расчет коробчатой оболочки как единого по формуле, аналогично тому, как рассчитываются цилиндрические оболочки колонных аппаратов.

По сравнению с методом Ефанова, метод Мельникова не имеет строгого обоснования на теории топологии и не позволяет выполнять расчет коробчатых оболочек по теории тонких оболочек так (например, по причине того, что в нем отсутствуют понятия и построение аппарата теории тонких оболочек, отсутствует возможность выполнить расчет на колебания, ветровую нагрузку, устойчивость под внешним давлением).

Метода Мельникова имеет место быть, но вместе с тем не рекомендуется использовать для расчетов сосудов и аппаратов.

4. Расчет методом конечных элементов

Расчет оболочек методом конечных элементов приведен в работе Ефанова К.В. [10]. Эта работа является первой научно-технической междисциплинарной работой по указанной проблеме.

Отдельные вопросы приведены в работах [4], [5].

Практическое выполнение на примере одного из прикладных программных пакетов приведено в работе [12].

Методом конечных элементов решается пространственная задача теории упругости (но возможно решение оболочечных элементов) с расчетом нагрузок внутреннего давления, устойчивости сосуда от внешнего давления, устойчивость от ветровых и сейсмических нагрузок.

Это единственный метод, который имеет наибольшее теоретическое обоснование. Теория оболочек по мысли академика Новожилова В.В. является некоторой надстройкой над теорией упругости [18].

Вместе с тем, Новожилов В.В. относился к школе математической теории оболочек, которая в настоящее время находит широкое применение для автоматизированных расчетов сосудов и аппаратов по нормативной методике (программой – стандартом по умолчанию является «ПАССАТ»). В эту нормативную методику может быть легко встроен метод Ефанова для учета коробчатых сосудов.

Возможно, что с развитием компьютерных технологий, расчеты сосудов и аппаратов будут выполняться только в программных пакетах междисциплинарных расчетов таких как ANSYS (программа стандарт по умолчанию на настоящее время). Тогда формулы теории тонких оболочек останутся для проектировочных ручных расчетов и метод Ефанова будет все еще актуален.

5. Теория тонких оболочек по типу Кирхгофа-Лява