Главная » Литература » Строительная механика. Сопромат. Физика » Тимошенко С. П. - Прочность и колебания элементов конструкций
Тимошенко С. П. - Прочность и колебания элементов конструкций
С. П. Тимошенко
ПРОЧНОСТЬ И КОЛЕБАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
Избранные работы под редакцией Э. И. ГРИГОЛЮКА
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
МОСКВА 1975
Прочность и колебания элементов конструкций, С. П, Тимошенко. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1975, 704 стр.
В книге собрано 26 оригинальных работ С. П. Тимошенко по вопросам прочности и колебаний элементов конструкций. Эти работы, опубликованные в прошлые годы в редких изданиях, не только сохранили свое значение, но и приобрели в настоящее время особенное звучание.
Книга представляет интерес для широкого круга инженеров и научных работников, занимающихся расчетами конструкций на прочность и на колебания, а также для студентов и аспирантов.
Степан Прокопьевич Тимошенко
Прочность и колебания элементов конструкций
М.,
Предисловие автора 9
От редактора 11
К вопросу о явлениях резонанса в валах 13
§ 1. Теоретическое рассмотрение простейшего случая 14
§ 2. Работы Г. Фрама 19
§ 3. Изложение общего приема вычислений 25
§4. Рассмотрение случая, когда моменты инерции шкивов малы по сравнению с моментом инерции вала 29
§ 5. Рассмотрение случая, когда моменты инерции шкивов велики по сравнению с моментом инерции вала 40
§ 0. Точное определение периода свободных колебаний вала, на концах которого имеются шкивы 45
§ 7. Рассмотрение случая вала с тремя шкивами 47
Описание прибора А. Н. Крылова для интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений 55
§ 1. Механическое интегрирование уравнений 55
§ 2. Интеграф Томсона 55
§ 3. Множитель 57
§ 4. Уравнитель 58
§ 5. Общая теория 58
Формулы сложного сопротивления с точки зрении различных теорий прочности 63
§ 1. Введение 63
§ 2. Старые теории о прочности 64
§ 3. Новые опыты 68
§ 4. Работы А. Фёппля 70
§ 5. Опыты В. Фойхта 72
§ 6. Работы Дж. Геста 75
§ 7. Теории Ш. Дюге и О. Мора 77
§ 8. Формулы сложного сопротивления 86
§ 9. Формулы сложного сопротивления для чугуна 94
К вопросу о дополнительных напряжениях, обусловленных жесткостью 98
§ 1. Постановка задачи 98
§ 2. Уравнения и их решение 99
О влиянии круглых отверстий на распределение напряжений в пластинках 106
§ 1. Введение 106
§ 2, Плоская задача 106
§ 3. Граничные условия. 109
§ 4. Пластинка подвергается одноосному равномерному растяжению или сжатию 110
§ 5. Пластинка подвергается равномерному растяжению или сжатию по двум взаимно-перпендикулярным направлениям 111
§ 6. Случай, когда напряжения меняются по линейному закону 114
§ 7. Перемещения в случае простого растяжения 117
§ 8. Растяжение пластинки конечной ширины 119
§ 9. Работа П. А. Велихова 121
О распределении напряжений в круговом кольце, сжатом двумя взаимно-противоположными силами 124
§ 1. Введение 124
§ 2. Сжатие кругового диска 124
§ 3. Распределение напряжений по окружности, концентрической с наружным контуром кольца 127
§ 4. Распределение напряжений в кольце 128
§ 5. Сравнение полученных результатов с результатами, основанными на общепринятых гипотезах 135
О вынужденных колебаниях призматических стержней. Приложение к исследованию колебаний мостов 139
I. Изложение общего метода 140
§ 1. Кинетическая и потенциальная энергии 140
§ 2. Перемещения 141
II. Продольные колебания призматических стержней 142
§ 3. Колебания стержня, один конец которого заделан, другой свободен 142
§ 4. Колебания стержня, к свободному концу которого подвешен груз Р 145
§ 5. Колебания с ненулевой начальной скоростью и перемещением 150
Ш. Колебания кручения призматических стержней 153
§ 6. Общая теория 153
§ 7. Колебания вала, по концам которого насажены шкивы 155
IV. Поперечные колебания призматических стержней 160
§ 8. Основные соотношения 160
§ 9. Колебания стержней, опертых по концам 162
§ 10. Влияние периодической поперечной силы на прогиб 162
§ 11. Продолжение. Случай сплошной поперечной нагрузки 164
§ 12. Колебания при движении постоянной поперечной силы по балке 165
§ 13. Колебания при движущейся по балке равномерной поперечной нагрузке 169
§ 14. Динамические напряжения 170
V. Колебания мостов под действием подвижной нагрузки 172
§ 15. Невесомый мост 172
§ 16. Учет веса моста 174
§ 17. Колебания, вызываемые действием противовесов 176
§ 18. Одновременное действие нагрузки и веса моста 179
Применение нормальных координат к исследованию изгиба стержней и пластинок 180
§ 1. Нормальные координаты 180
L Изгиб призматических стержней с опертыми концами 181
§ 2. Поперечная нагрузка 181
§ 3. Совместное действие поперечных и продольных сил 183
§ 4. Случай, когда продольная сила неизвестна 189
§ 5. Стержень на сплошном упругом основании 191
II. Изгиб стержней с заделанными концами 194
§ 6. Прогибы 194
§ 7. Опорные моменты 198
III. Изгиб прямоугольной пластинки, опертой по контуру 200
§ 8. Поперечная нагрузка 200
§ 9. Совместное действие поперечных нагрузок и растягивающих
контурных сил, расположенных в срединной плоскости 204
§ 10. Действие сжимающих контурных сил, расположенных в срединной плоскости 212
IV. Изгиб цилиндрической трубки кругового поперечного сечения 212
§ 11. Малые перемещения 212
§ 12. Нелинейные перемещения 216
К вопросу о действии удара на балку 220
§ 1. Приближенные формулы 220
§ 2. Более подробное исследование поперечного удара 223
§ 3. Примеры 228
Вопросы прочности в паровых турбинах 235
§ 1. Расчет быстро вращающегося кольца 236
§ 2. Расчет лопаток 238
§ 3. Расчет турбинных дисков 239
§ 4. Диск постоянной толщины 242
§ 5. Диск равного сопротивления 245
§ 6. Приближенные методы расчета дисков 247
§ 7. О напряжениях в геометрически подобных дисках 252
§ 8. Материалы и допускаемые напряжения 252
§ 9. Расчет турбинных валов 254
§ 10. Критическая угловая скорость вала 256
Литература предмета 262
Применение функции напряжений к исследованию изгиба и кручения призматических стержней . 264
Кручение 265
§ 1. Функция напряжений при кручении 265
§ 2. Общий метод определения функции напряжений 267
§ 3. Частные случаи 270
Изгиб 274
§ 4. Функция напряжений при изгибе 274
§ 5. Частные случаи 277
Об изгибе стержней, имеющих незначительную первоначальную кривизну 284
§ 1. Продольные силы заданы 284
§ 2. Продольные силы неизвестны 289
К вопросу о расчете сферических оболочек 292
§ 1. Постановка задачи 292
§ 2. О напряжениях в симметрично нагруженной сферической оболочке, не сопротивляющейся изгибу 293
§ 3. Напряжения от изгиба в сферической оболочке, подвижно опирающейся на круговой контур 295
§ 4. О напряжениях, возникающих в сферической оболочке при действии усилий, приложенных по круговому опорному контуру 301
§ 5. Численный пример 306
О влиянии первоначальной кривизны на изгиб прямоугольной пластинки с опертыми краями, подвергающейся действию растяжения или сжатия 310
О больших прогибах круглых пластинок 314
§ 1 Введение 314
§ 2. Дифференциальные уравнения равновесия для круглой пластинки в случае больших прогибов 316
§ 3. Приближенное интегрирование 318
К вопросу о прочности рельс 322
§ 1. Расчет рельса как балки на упругих опорах 322
§ 2. Изгиб стержня, лежащего на сплошном упругом основании 326
§ 3. Приложения к расчету рельс 329
§ 4. О динамических действиях катящегося колеса на рельс 334
§ 5. О колебаниях, возникающих при движении колеса по рельсу 337
§ 6. Влияние неправильностей колеса и рельса на напряжения в рельсах 342
§ 7. Действие на рельс системы подвижных грузов 351
§ 8. О вибрациях рельса 354
К вопросу о вибрациях рельс 359
§ 1.. Метод исследования 359
§ 2. Прогибы рельса от переменной во времени поперечной силы 361
§ 3. Вынужденные колебания рельса при постоянной поперечной силе 364
§ 4. Действие на рельс переменной во времени силы, движущейся с постоянной скоростью 369
Влияние начальной осадки шпалы на условия изгиба рельс 371
§ 1. Постановка задачи 371
§ 2. Статическое нагружение 372
§ 3. Динамическое нагружение 375
Приближенный способ расчета перекрестных балок 381
К вопросу о допускаемых напряжениях в металлических мостах 389
§ 1. Принятая в настоящее время формула для определения допускаемых напряжений при действии вертикальных нагрузок 390
§ 2. Другие виды формул для определения допускаемых напряжений 392
§ 3. Действие подвижной нагрузки на мосты 397
§ 4. Опытное определение ударного действия подвижной нагрузки на мосты 399
§ 5. Выбор ударного коэффициента 405
§ 6. Предлагаемая формула для определения допускаемых напряжений 406
§ 7. О допускаемых напряжениях при совместном действии вертикальных нагрузок и ветра 414
§ 8. Проверка элементов мостовых ферм на устойчивость 415
§ 9. Проверка сжатых стержней на продольный изгиб 416
§ 10. Проверка на устойчивость пластинок 419
Заключение 421
Расчет упругих арок 424
Предисловие 424
Глава I. Напряжения и деформации кривых брусьев 425
§ 1 Общие положения 425
§ 2. Определение напряжений 426
§ 3. Деформация элемента кривого бруса 430
§ 4. Перемещения и углы поворота 431
Глава 11. Упругие двухшарнирные арки 437
§ 5. Определение опорных реакций 437
§ 6. Случай сосредоточенной силы 443
§ 7. Симметричная параболическая арка 445
§ 8. Симметричная круговая арка 453
§ 9. Симметричная арка произвольного очертания 458
§ 10. Случай, когда продольная ось арки близка к веревочной кривой, построенной для нагрузки она арке 463
§ 11. Погрешности, вводимые при расчете двухшарнирных арок 466
§ 12. Деформации двухшарнирной арки 472
Глава III. Арки с заделанными пятами 476
§ 13. Выбор лишних неизвестных в случае симметричной арки 476
§ 14. Симметрично нагруженные арки 477
§ 15. Влияние изменении температуры и смещения опор 479
§ 16. Случай симметричной арки, загруженной одной сосредоточенной силой 481
S 17. Случай, когда продольная ось арки совпадает с веревочной кривой для действующих вертикальных нагрузок 483
Глава IV. Круговая арка с заделанными пятами 486
§ 18. Выбор лишних неизвестных 486
§ 19. Усилия, вызываемые изменением температуры 488
§ 20. Распределенная вертикальная нагрузка, меняющаяся по закону
q=qo/cos3φ) 496
§ 21. Действие вертикальной сосредоточенной силы 499
§ 22. Круговая арка, загруженная вертикальной равномерно распределенной нагрузкой 504
Глава V. Параболические арки &nb...