Сопротивление материалов. Гафаров Р.Х. - 40 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УГАТУ | Уфа

Составители: 

Рубрика: 

34
ции (рис. 2.13). Вариант а применяется в буровых колоннах, в фунда-
ментах под колонны, при возведении стен высотных зданий. Вариант
б реализуется в высоких заводских трубах.
В истории техники имеется один уникальный случай, когда са-
мо решение технической проблемы потребовало практической реали-
зации стержня равного сопротивления. Речь идет о проектировании
троса,
поддерживающего батискаф, в котором два акванавта (профес-
сор Жак Пикар и инженер-исследователь Джон Уолш) в 1960 г. дос-
тигли наибольшей глубины мирового океана (Марианская впадина,
11034 м).
Выполним количественную оценку параметров троса, используя
следующие данные, приводимые в литературе: вес батискафа вместе с
экипажем равен F = 98 кН, удельный вес материала троса
γ = 89 кН/м
3
,
предел прочности материала троса
σ
пч
= 1960 МПа, коэффициент за-
паса прочности n
пч
= 4, длина троса l = 11 км.
Вычисляя допускаемое напряжение 490/][
пчпч
=
=
σ
σ
n МПа и
пренебрегая архимедовой силой, что идет в запас прочности (пример-
но 10%), по формуле (2.15) находим:
20010490/1098]/[
63
0
=⋅⋅== σFA
мм
2
(d
0
= 16 мм),
1475])/[exp(
0max
=
= σ
γ
lAA мм
2
(d
max
= 43 мм).
Заметим, что применение троса постоянного сечения A = A
max
позволяет опускать батискаф лишь на глубину
4760/)/]([
maxпредпред
=
−
=
= γ
σ
AFlH м.
Более того, если чисто теоретически взять трос бесконечно большого
сечения, то предельная глубина опускания составит
5500/][
*
пред
*
пред
=== γ
σ
lH м.
Как видим, трос постоянного сечения не позволяет достичь тре-
буемой глубины 11 км.

Страницы