Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қатты конструкцияның түрі
Type of rigid construction
Машина жасау саласында, кернеулі қабат – бұл қабат немесе жабын құрылымдық жүктеменің бір бөлігін қабылдайтын, монокок конструкциясы мен қатаң рама арасындағы конструкция. Монокок конструкциясында қабат жүктеменің барлық немесе көп бөлігін қабылдаса, қатаң рамада жабын жүктелмейді. Әдетте, негізгі рама тікбұрышты құрылымға ие және жабынмен үшбұрышталған болады. Кернеулі қабат конструкциясында жергілікті қысымды қабылдайтын элементтер (тікбұрышты рама) және тараған кернеуді қабылдайтын элементтер (қабат) болады.
In mechanical engineering, stressed skin is a rigid construction in which the skin or covering takes a portion of the structural load, intermediate between monocoque, in which the skin assumes all or most of the load, and a rigid frame, which has a non loaded covering. Typically, the main frame has a rectangular structure and is triangulated by the covering; a stressed skin structure has localized compression taking elements (rectangular frame) and distributed tension taking elements (skin).
Сипаттама
Төрт дискретті мүшесі бар қарапайым шеңберлік қорап өзінен-өзі қатал емес, себебі ол салыстырмалы түрде жеңіл жүктемелерде шаршы пішінінен бұрмаланады; алайда, кернеу немесе қысымды қабылдайтын бір немесе бірнеше диагональ элементтерін қосу оны қатал етеді, өйткені қорап диагональдарды өзгертпей тура бұрыштардан ауытқымайды. Кейде диагональ элементтері кернеуді қамтамасыз ету үшін сымдар сияқты икемді болады, немесе элементтер қысымға төтеп беру үшін қатал болуы мүмкін, мысалы, Уоррен немесе Пратт фермасында; екі жағдайда да дискретті диагональ мүшелерін қосу толық каркасты құрылымдарға әкеледі, онда сыртқы қабық құрылымдық қатаңдыққа өте аз немесе ештеңе үлес қоспайды. Қысымды қабық дизайнында қабық немесе сыртқы жабын каркасқа біріктіріледі немесе бекітіледі, тікбұрышты құрылымның бұрмалануына қарсы тұратын үшбұрышты мүше ретінде қызмет ету арқылы құрылымдық қатаңдықты арттырады. Қабық жалпы құрылымдық қатаңдықтың маңызды бөлігін жазықтықтағы серпімді кернеуді қабылдап береді; алайда, жазықтықтан тыс жүктемелерге өте аз қарсылық көрсетеді. Мұндай құрылымдарды монокок конструкциясынан ажырату үшін жартылай монокок деп те атайды. Монокок, жартылай монокок (қысымды қабық) және қатал каркасты құрылымдар арасында, қабықтың құрылымдық қатаңдыққа қосқан үлесіне байланысты, белгілі бір шатасулар болуы мүмкін. Монокок дизайнында қабық барлық немесе көп бөлігін жүктемеге қабылдайды, ал құрылымда дискретті каркас элементтері аз болады, кейде тек бойлық немесе көлденең мүшелер ғана болады. Керісінше, қатал каркасты құрылым қабықтан жалпы қатаңдықтың аз бөлігін ғана алады, ал дискретті каркас элементтері көп бөлігін қамтамасыз етеді. Бұл қысымды қабықпен жасалған құрылыс әдісі толық каркасты құрылымнан жеңіл және толық монокок сияқты күрделі емес.
A simple framework box with four discrete members is not inherently rigid as it will distort from being square under relatively light loads; however, adding one or more diagonal element(s) that take either tension or compression makes it rigid, because the box cannot deviate from right angles without also altering the diagonals. Sometimes the diagonal elements are flexible like wires, which are used to provide tension, or the elements can be rigid to resist compression, as with a Warren or Pratt truss; in either case, adding discrete diagonal members results in full frame structures in which the skin contributes very little or nothing to the structural rigidity. In a stressed skin design, the skin or outer covering is bonded or pinned to the frame, adding structural rigidity by serving as the triangulating member which resists distortion of the rectangular structure. The skin provides a significant portion of the overall structural rigidity by taking the in plane shear stress; however, the skin provides very little resistance to out of plane loads. These types of structures may also be called semi monocoque to distinguish them from monocoque designs. There is some overlap between monocoque, semi monocoque (stressed skin), and rigid frame structures, depending on the proportion of the structural rigidity contributed by the skin. In a monocoque design, the skin assumes all or most of the stress and the structure has fewer discrete framing elements, sometimes including only longitudinal or lateral members. In contrast, a rigid frame structure derives only a minor portion of the overall stiffness from the skin, and the discrete framing elements provide the majority. This stressed skin method of construction is lighter than a full frame structure and not as complex to design as a full monocoque.
Тарих
Уильям Фэрберн 1849 жылы Честер және Холихед темір жолы үшін Британия және Конви түтікшелі көпірлерінің дамуын жазбаға алды; онда Фэрберн Роберт Стивенсонның бастапқы идеяларын қайта қарауға оның көмегін қалай шақырғанын сипаттайды, бұл идеялар рельстік көліктерді тікелей қадалыған болат түтіктердің ішінде жүргізуді, тізбектермен қолдауға және дөңгелек немесе жұмыртқа тәрізді қимасымен қамтамасыз етуді көздеген. 1900 жылдардың басындағы алғашқы ұшақтар ағаш немесе болат түтікшелерден жасалған толық каркастармен құрастырылды, олар лакталған матамен немесе фанерамен жабылған, бірақ кейбір компаниялар түлпан ағашының жұқа қабаттарын иіп, ламинациялау арқылы салынған монокок конструкцияларын әзірлеуді бастады. 1923 жылы доктор Инг Адольф Рорбах "күшпен тартылған қабықша" терминін енгізгенімен танымал. Күшпен тартылған қабықша конструкциясын қабылдау ұшақтың жылдамдығы мен ұшу қашықтығын арттырды, бұл тегіс беттер арқылы кедергіні азайту, сыртқы тіреулерді жою және қысылатын қону шассисіне ішкі кеңістік беру арқылы қол жеткізілді.
William Fairbairn documented the development of the Britannia and Conwy tubular bridges for the Chester and Holyhead Railway in 1849; in it, Fairbairn describes how Robert Stephenson enlisted his aid to revise Stephenson's original concepts, which would route rail traffic inside riveted steel tubes, supported by chains, with a circular or egg shaped cross section. The first aircraft from the early 1900s were constructed with full frames consisting of wood or steel tube frame members, covered with varnished fabric or plywood, although some companies began developing monocoque structures which were built by bending and laminating thin layers of tulipwood. Dr. Ing Adolf Rohrbach is credited with coining the term "stressed skin" in 1923. The adoption of stressed skin construction resulted in improved aircraft speed and range, accomplished by reduced drag through smoother surfaces, elimination of external bracing, and providing internal space for retractable landing gear.