1_2019_s_11

 

Название статьи МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-АРМИРОВАННЫХ ГИБКИХ ИСКРИВЛЕННЫХ ПАНЕЛЕЙ С УЧЕТОМ ВОЗМОЖНОГО ОСЛАБЛЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫМ СДВИГАМ
Авторы

А.П. ЯНКОВСКИЙ, д-р физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории физики быстропротекающих процессов, Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, г. Новосибирск, Россия, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике МЕХАНИКА ДЕФОРМИРУЕМОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА
Год 2019 номер журнала 1 Страницы

82–92
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 539.4 Индекс ББК  
Аннотация Разработана математическая модель упругопластического поведения гибких искривленных панелей с  пространственными структурами армирования. Неупругое деформирование компонентов композиции описывается теорией пластического течения с изотропным упрочнением. Возможное ослабленное сопротивление композитных панелей поперечным сдвигам учитывается в рамках неклассической теории Редди, а геометрическая нелинейность в приближении Кармана. Решение сформулированной начально-краевой задачи разыскивается по явной численной схеме «крест». Исследовано изгибное неупругое поведение плоско- и пространственно-армированных цилиндрических панелей под действием динамических нагрузок взрывного типа. Рассматриваются стеклопластиковые и металлокомпозитные конструкции. Показано, что для относительно толстых стеклопластиковых панелей (а в ряде случаев и для относительно тонких) замена плоско-перекрестной структуры армирования на пространственную структуру приводит к уменьшению прогиба композитной конструкции на несколько десятков процентов. В случаях металлокомпозитных панелей такая замена структур армирования практически не приводит к уменьшению их податливости в поперечном направлении.
Ключевые слова искривленные панели, пространственное армирование, теория Редди, геометрическая нелинейность, упругопластическое деформирование, нагружение взрывного типа, схема типа «крест»
   
Список цитируемой литературы
  1. Композиционные материалы, армированные системой прямых взаимно ортогональных волокон. 2. Экспериментальное изучение / И.Г. Жигун [и др.] // Механика полимеров. — 1973. — № 6. — С. 1011–1018.
  2. Тарнопольский, Ю.М. Пространственно-армированные композиционные материалы: справ. / Ю.М. Тарнопольский, И.Г. Жигун, В.А. Поляков. — М.: Машиностроение, 1987. — 224 с.
  3. A new generation of 3D woven fabric performs and composites  / M.H. Mohamed [et al.] // SAMPE J. — 2001. — Vol. 37, No. 3. — Pp. 3–17.
  4. Measuring and modeling the thermal conductivities of three-dimensionally woven fabric composites / J. Schuster [et al.] // Mechanics of Composite Materials. — 2009. – Vol. 45, No. 2. — Pp. 241–254.
  5. Тарнопольский, Ю.М. Композиционные материалы, армированные системой прямых взаимно ортогональных волокон. 1. Расчет упругих характеристик / Ю.М. Тарнопольский, В.А. Поляков, И.Г. Жигун // Механика полимеров. — 1973. — № 5. — C. 853–860.
  6. Крегерс, А.Ф. Структурная модель деформирования анизотропных, пространственно армированных композитов / А.Ф. Крегерс, Г.А. Тетерс // Механика композитных материалов. — 1982. — № 1. — C. 14–22.
  7. Янковский, А.П. Определение термоупругих характеристик пространственно армированных волокнистых сред при общей анизотропии материалов компонент композиции. 1. Структурная модель / А.П. Янковский // Механика композитных материалов. — 2010. — Т. 46, № 5. — С. 663–678.
  8. Янковский, А.П. Применение явного по времени метода центральных разностей для численного моделирования динамического поведения упругопластических гибких армированных пластин / А.П. Янковский // Вычислительная механика сплошных сред. — 2016. — Т. 9, № 3. — С. 279–297.
  9. Богданович, А.Е. Нелинейные задачи динамики цилиндрических композитных оболочек / А.Е. Богданович. — Рига: Зинатне, 1987. — 295 с.
  10. Малмейстер, А.К. Сопротивление жестких полимерных материалов / А.К. Малмейстер, В.П. Тамуж, Г.А. Тетерс. — Рига: Зинатне, 1972. — 500 с.
  11. Абросимов, Н.А. Нелинейные задачи динамики композитных конструкций / Н.А. Абросимов, В.Г. Баженов. — Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2002. — 400 с.
  12. Reddy, J.N. Mechanics of laminated composite plates and shells: Theory and analysis / J.N. Reddy. — 2nd Ed. — Boca Raton: CRC Press, 2004. — 858 c.
  13. Моделирование статики и динамики оболочечных конструкций из композиционных материалов / В.О. Каледин [и др.]. — М.: Физматлит, 2014. — 196 с.
  14. Янковский, А.П. Моделирование динамического упругопластического поведения гибких армированных пологих оболочек / А.П. Янковский // Конструкции из композиционных материалов. — 2018. — № 2. — С. 3–14.
  15. Янковский, А.П. Моделирование осесимметричного упругопластического деформирования цилиндрических волокнистых оболочек / А.П. Янковский // Механика машин, механизмов и материалов. — 2018. — № 2(43). — С. 68–76.
  16. Босяков, С.М. Анализ свободных колебаний цилиндрической оболочки из стеклопластика при граничных условиях Навье / С.М. Босяков, В. Чживэй // Механика машин, механизмов и материалов. — 2011. — № 3(16). — С. 24–27.
  17. Гулгазарян, Г.Р. О свободных интерфейсных колебаниях тонких упругих круговых цилиндрических оболочек / Г.Р. Гулгазарян, Р.Г. Гулгазарян // Механика машин, механизмов и материалов. — 2013. — № 4(25). — С. 12–19.
  18. Марчук, М.В. Исследование деформирования гибких длинных пологих некруговых цилиндрических панелей с  защемленными продольными краями на основе уточненной теории / М.В. Марчук, Р.И. Тучапский, В.С. Пакош // Механика машин, механизмов и материалов. — 2015. — № 4(33). — С. 59–69.
  19. Агаларова, И.У. Колебания подкрепленных перекрестными системами ребер анизотропных цилиндрических оболочек с заполнителем при осевом сжатии и с учетом трения  / И.У. Агаларова // Механика машин, механизмов и материалов. — 2017. — № 1(38). — С. 57–63.
  20. Леоненко, Д.В. Напряженно-деформированное состояние физически нелинейной трехслойной прямоугольной пластины со сжимаемым заполнителем / Д.В. Леоненко, А.С. Зеленая // Механика машин, механизмов и материалов. — 2018. — № 2(43). — С. 77–82.
  21. Reissner, E. On transverse vibrations of thin shallow elastic shells / E. Reissner // Quarterly of Applied Mathematics. — 1955. — Vol. 13, No. 2. — Pp. 169–176.
  22. Численное решение динамических задач упругопластического деформирования твердых тел / Г.В. Иванов [и  др.]. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. — 352 с.
  23. Houlston, R. Nonlinear structural response of ship panels subjected to air blast loading // Computers & Structures / R. Houlston, C.G. Desrochers. — 1987. — Vol. 26, No. 1/2. — Pp. 1–15.
  24. Композиционные материалы: справ. / Под ред. Д.М. Карпиноса. — Киев: Наук. думка, 1985. — 592 с.
  25. Справочник по композитным материалам: в 2 кн. / Под  ред. Дж. Любина; пер. с англ. А.Б. Геллера, М.М. Гельмонта (под ред. Б.Э. Геллера). — М.: Машиностроение, 1988. — Кн. 1. — 448 с.
  26. Немировский, Ю.В. Динамика пластического деформирования пластин с криволинейным контуром / Ю.В. Немировский, Т.П. Романова // Прикладная механика. — 2001. — Т. 37, № 12. — С. 68–78.