6.2.1 Общие положения линеаризации напряжений
6.2.1.1 Линеаризацию распределения напряжений следует проводить для выделения составляющих категорий напряжений из напряженного состояния общего вида. Линеаризация может выполняться как по всему сечению компонента, так и по толщине стенки (т.е. вдоль линии). Например, для выделения общих изгибных напряжений в компоненте следует выполнять линеаризацию по всему сечению компонента, а для определения местных мембранных и местных изгибных напряжений следует выполнять линеаризацию по толщине стенки. Сечение, по которому проводят линеаризацию, называется сечением приведения (СП). Линия, по которой проводят линеаризацию, называется линией приведения (ЛП).
СП следует проводить через зону компонента, где ожидается первое появление пластических деформаций. Если компонент представляет собой цилиндрическую оболочку, то сечение следует проводить перпендикулярно к срединной поверхности оболочки. В противном случае СП рекомендуется выбирать перпендикулярно к одной из внешних поверхностей.
ЛП следует проводить через стенку конструкции, перпендикулярно к внутренней, внешней или срединной поверхности компонента. Примеры выбора ЛП приведены на рисунке 6.1.
6.2.1.2 Напряженное состояние в каждой точке СП и ЛП характеризуется тензором напряжений . Целью процедуры линеаризации является нахождение линейного распределения напряжений по СП или ЛП, статически эквивалентного распределению, полученному при расчете НДС в компоненте, т.е. имеющего такой же главный вектор силы и главный момент.
По компонентам линеаризованных напряжений в соответствии с требованиями 6.1 определяют приведенные напряжения категорий , (мембранные) и , (изгибные). Для определения приведенных напряжений категорий (суммарные мембранные и изгибные) компоненты линеаризованных средних и изгибных напряжений алгебраически суммируются.
6.2.2 Линеаризация напряжений по сечению приведения
В случае если СП - плоское, то напряженное состояние в каждой точке сечения можно представить как сумму средних, изгибных и нелинейных составляющих напряжений . При этом величины b и a, характеризующие среднюю (мембранную) и изгибную составляющие напряжений, постоянны для всех точек СП
, (6.4)
где b и a - коэффициенты, определяющие среднюю (мембранную) и изгибную составляющие;
x - расстояние от центральной оси, относительно которой происходит общий изгиб СП.
Средние (мембранные) составляющие напряжений постоянны для всех точек СП и равны
, (6.5)
где A - площадь СП, мм.