Теория распределения усилий в гвоздевом соединении каблука с обувью

Abstract

Работа посвящена актуальной в настоящее время проблеме — прочности крепления каблуков в женской обуви, так как обувь на высоком и особо высоком каблуке приобретает всё большую популярность среди женщин. В настоящее время средние, высокие и особо высокие каблуки в женской обуви крепятся штифтовым методом — при помощи гвоздей, количество которых зависит от площади ляписной поверхности каблука и его формы [1]. На гвоздь в таком соединении действует множество сил, он подвергается как растяжению, так и сжатию. В данной работе на основе принципа возможных перемещений получены теоретические зависимости для усилий, действующих на гвоздь в прикреплённом каблуке. Указанный принцип позволяет написать уравнения равновесия каблука с использованием матриц геометрических соотношений и жёсткости. Первые дают связь удлинений гвоздей с обобщёнными перемещениями каблука: углами поворота относительно осей, проведённых в ляписной поверхности и перемещением их начала. При этом рассматриваются произвольные оси, центральные оси (проходящие через центр тяжести распределения жёсткостей гвоздей) и главные центральные оси, относительно которых центральный момент указанного распределения равен нулю. Впрочем, может быть удобнее пользоваться произвольными центральными осями, хотя использование главных центральных осей даёт наиболее простую формулу для усилий в гвоздях.