Індекс рубрикатора НБУВ: В251.640.17 + В251.649.11

Рубрики:

Стійкість (статична) < Оболонки >

Форми циліндричні < Оболонки >

Шифр НБУВ: Ж29095 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Одержано нові результати експериментальних досліджень деформування циліндричних оболонок різної товщини під дією контактного ударного навантаження ударниками різної маси з різними швидкостями, які відображають розподіл деформацій у подовжньому й окружному напрямах в зоні удару. Визначено новий аналітичний розв'язок задачі поведінки циліндричної оболонки під дією локального ударного навантаження, який відрізняється використанням моделі оболонок типу С. П. Тимошенка, що враховує вплив сил зсуву й інерції повороту, а також врахуванням нерівномірного розподілу навантаження в області контакту. Розроблено експериментально-розрахунковий метод для визначення динамічних деформацій циліндричних оболонок під дією локального контактного навантаження на основі використання результатів теоретичних та експериментальних досліджень.

Досліджено процес втрати стійкості циліндричних оболонок за зовнішнього тиску. Одержано залежність параметра навантаження від величини зони локального нагріву за постійної щільності енергії зовнішньої дії. Зафіксовано втрату стійкості оболонок у разі розгерметизації. Описано особливості протікання вказаних процесів.

Сформулирована задача идентификации структур армирования тонкостенных композитных конструкций на основании результатов экспериментов о стационарном распределении температуры в них при специальных условиях теплового погружения. Исследован частный случай оболочек вращения с осесимметричными структурами армирования. В условиях псевдореального эксперимента проведена реконструкция структуры армирования цилиндрической оболочки.

Исследовано напряженное состояние ортотропной многослойной цилиндрической оболочки при ее вращении с переменной угловой скоростью. Расчет оболочки ведется по уточненной теории, учитывающей поперечные сдвиги и обжатие слоев оболочки. Разрешающая система дифференциальных уравнений распадается на две независимые системы: первая - описывает сдвиги в оболочке, вторая - растяжения и изгиб стенки оболочки. Проанализирована первая система уравнений. Результаты анализа проиллюстрированы графиками и даны соответствующие рекомендации.

Приведены результаты исследований собственных частот и форм свободных колебаний тонких упругих подкрепленных ребрами цилиндрических оболочек вращения с присоединенными твердыми телами. Задача решена в линейной постановке методом Ритца с учетом дискретного размещения ребер.

Рассмотрена тонкостенная цилиндрическая оболочка под действием внутреннего давления при наличии на ее поверхности локальной вмятины, основной частью которой является сферический сегмент, а переходная часть моделируется тором. Для соответствующих оболочек вращения и условий их сопряжения использованы линейные дифференциальные уравнения в комплексной форме. Предложена методика расчета параметров напряженного состояния и выполнена локальная прочностная оценка цилиндрической оболочки в зоне вмятины как концентратора напряжений.

Проведен сравнительный анализ упрощенных математических моделей высокоскоростного упруго-пластического деформирования цилиндрических оболочек, основанный на сравнении с экспериментальными данными. Показано, что нестационарная двухмерная модель должна учитывать динамические свойства материала и температурные параметры.

У просторовій постановці досліджено напружений стан порожнистого циліндра з поперечним перерізом у вигляді з'єднаних опуклих напівгофрів за певних умов на торцях і зовнішнього навантаження бічних поверхонь. Для розв'язування задачі застосовано апроксимації функцій дискретними рядами Фур'є. Результати обчислень надано у вигляді графіків залежностей переміщєнь і напружень від кривини поперечного перерізу циліндра.

Задачу термопружності у напруженнях для неоднорідного порожнистого довгого циліндра з довільною залежністю фізико-механічних характеристик матеріалу від радіальної координати зведено до розв'язання інтегрального рівняння Фредгольма 2-го роду відносно радіального напруження. Це рівняння одержано шляхом безпосереднього інтегрування рівнянь рівноваги та суцільності та розв'язано зведенням до системи алгебричних рівнянь. Результати обчислень порівняно з відомими точними розв'язками задачі термопружності для окремих залежностей характеристик матеріалу від радіальної координати. Визначено характеристики матеріалів, температурне поле та навантаження, які забезпечують нульове радіальне напруження в циліндрі.

Розглянуто задачу визначення геометричних параметрів циліндричної тунельної теплоізольованої порожнини у довгому циліндричному тілі за виміряними поверхневими переміщеннями, зумовленими стаціонарним нагріванням тіла зосередженими тепловими потоками, за умов конвективного теплообміну з зовнішнім середовищем. На базі методу граничних інтегральних рівнянь побудовано двовимірну математичну модель термопружного зондування тіла, в межах якої сформульовано пряму та обернену задачі ідентифікації параметрів порожнини. За допомогою методу граничних елементів досліджено термопружні переміщення поверхні тіла та встановлено характеристики полів нормальних і тангенціальних переміщень поверхні, які можна приймати як інформативні параметри для оберненої задачі. З використанням цих параметрів сформульовано обернену задачу ідентифікації геометричних параметрів порожнини. Запропоновано гранично-елементний алгоритм її розв'язування.

Parametric oscillations of a cylindrical shell with big disk at the end are considered. The Sanders-Koiter shell theory is used to model oscillations of the geometrically nonlinear shell. The multiple scales method is used to study the system of differential equations describing the oscillations.

Рассмотрена структура ветвления решений нелинейной краевой задачи теории тонкостенных оболочек для случая цилиндрической оболочки с областью расслоения. Установлено существование ветвей решения, отвечающих совместной и отдельной деформации слоев в области расслоения.

Увагу приділено розробці чисельно-аналітичного методу розрахунків на міцність елементів тонкостінних конструкцій, які моделюються ортотропними пластинами та положистими оболонками довільної форми із урахуванням пружньої основи та сумісної дії поперечного навантаження та зусиль в серединній поверхні. Запропонований метод базується на сумісному застосуванні теорії R-функцій, варіаційних методів, методів послідовних навантажень та Ньютона - Канторовича. Розроблено та чисельно реалізовано алгоритм побудови кривої деформування із знаходженням верхнього та нижнього критичних навантажень. Розроблено програмне забезпечення для системи POLE-RL, за допомогою якого досліджено напружено-деформовний стан положистих оболонок і пластин складної форми за різних способів їх закріплення, властивостей матеріалу та пружньої основи. Метод також застосовано для розв'язання практичних задач.

Досліджено власні коливання тонкої пружної ортотропної кругової незамкненої циліндричної оболонки (панелі) з вільним торцем і трьома жорстко закріпленими краями. На основі системи рівнянь відповідної класичної теорії ортотропних циліндричних оболонок одержано дисперсійне рівняння для визначення власних частот можливих типів коливань. Встановлено асимптотичний зв'язок між дисперсійними рівняннями задачі, що розглядається і аналогічної задачі для ортотропної прямокутної пластинки. Доведено асимптотичний зв'язок між дисперсійними рівняннями задачі, що розглядається і задачі на власні значення напівнескінченної ортотропної циліндричної оболонки відкритого профілю з вільним торцем, за наявності жорсткого закріплення на граничних твірних. На прикладах незамкнених ортотропних та ізотропних циліндричних оболонок з різними довжинами одержано наближені значення безрозмірної характеристики власної частоти і характеристики затухання відповідних форм коливань.

Выполнен расчет электротермоупругих напряжений в пьезоэлектрическом полимерном толстостенном цилиндре, упрочненном нанотрубками из нитрида бора и подвергнутом электротермомеханическому нагружению. Электротермоупругие характеристики пьезоэлектрического композита, упрочненного нановолокнами, рассчитывали с помощью модифицированной микромеханической модели, позволяющей учитывать взаимосвязь между электрическими, тепловыми и упругими силовыми полями. Исходя из предположения о линейности, однородности и ортотропности материала пьезоэлектрического композита, упрочненного нановолокнами, при воздействии равномерного поля напряжений получены основные уравнения для осесимметричной деформации толстостенного цилиндра, подвергнутого равномерному внутреннему и внешнему давлению, осевой электрической нагрузке, и определена разность температур на внутреннем и внешнем радиусах цилиндра. Для условий закрепления торцов цилиндра, позволяющих изменять его длину, рассчитаны перемещения, деформации и напряжения в местах, значительно удаленных от торцов. Анализ расчетных напряжений показывает, что увеличение количества нанотрубок из нитрида бора в продольном направлении цилиндра приводит к уменьшению эффективного напряжения. В то же время анализ перемещений в радиальном направлении свидетельствует о том, что оптимальный состав композита обеспечивает 5 %-ное содержание нанотрубок из нитрида бора. При нормальных условиях работы пьезоцилиндра влияние тепловых и механических факторов на величину эффективного напряжения существенно выше, чем электрических, в связи с чем данная структура пьезоэлектрического композита, упрочненного нановолокнами, больше применим

а для пьезодатчиков, чем для пьезоприводов.

Розроблено імовірнісний підхід до визначення надійності за стійкістю недосконалої циліндричної оболонки-опори. Досліджено нелінійну стійкість оболонки з урахуванням недосконалості її форми у разі дії комбінованого навантаження. Побудовано поверхню критичних сполучень навантажень і визначено область стійкості. Надійність за стійкістю визначено з урахуванням різних видів розподілу щільності імовірності недосконалості та заданого максимально можливого її значення за допомогою поверхні надійності. Одержано допустимі сполучення комбінованого навантаження, які мають бути враховані під час проектування та експлуатації оболонки-опори.

Подано методику виготовлення зразків циліндричних оболонок з отворами різної форми і розташування. Розглянуто використання спеціального креслярського паперу марки "В" ДСТ 597-73 як високотехнологічного матеріалу для масового виготовлення ідентичних зразків оболонок. Розроблено методику й алгоритм кусково-неперервної сплайн-апроксимації експериментальних даних з неоднорідним характером змінювання досліджуваного параметра, що використовується для обробки й аналізу результатів випробувань. Проаналізовано результати експериментального вивчення впливу геометричних розмірів квадратних (прямокутних) отворів на критичні навантаження та процес втрати стійкості циліндричних оболонок. З'ясовано вплив співвідношення сторін прямокутного отвору бічної поверхні циліндричної оболонки на критичні навантаження та подано результати експериментального визначення раціональних варіантів підсилення країв квадратного отвору за поперечного вигину. Приділено увагу впливу параметрів детерміновано розміщених кругових отворів на стійкість циліндричних оболонок. Досліджено несучу здатність циліндричної оболонки, послабленої випадково розташованими пошкодженнями.

Исследована задача о нелинейных колебаниях трехслойных неоднородных круговых цилиндрических оболочек. Предположено, что слои изготовлены из различных неоднородных изотропных материалов и упругие характеристики являются непрерывными функциями координаты толщины оболочки. Принимая справедливость гипотезы Кирхгофа - Лява для всего элемента, получена система уравнений движения оболочки с учетом геометрической нелинейности. Получено аналитическое решение задачи.

Досліджено вплив приєднаних мас на квазістатичну (типу дивергенція) и динамічну (типу флатер) втрату стійкості циліндричних оболонок при взаємодії з внутрішнім потоком рідини. Досліджено вплив кріплення приєднаних мас до оболонок на величини критичних швидкостей потоку рідини.