Умный поиск 


2_2018_s_9

Название статьи МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСЕСИММЕТРИЧНОГО УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ВОЛОКНИСТЫХ ОБОЛОЧЕК
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 2018 номер журнала 2 Страницы

68–76
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 539.4 Индекс ББК  
Аннотация Сформулирована задача упругопластического осесимметричного деформирования гибких армированных круговых цилиндрических оболочек при динамическом и квазистатическом нагружении внутренним избыточным давлением. Ослабленное сопротивление волокнистых оболочек поперечному сдвигу моделируется неклассическими теориями Редди и Рейсснера. Геометрическая нелинейность учитывается в приближении Кармана. Неупругое поведение материалов фаз композиции оболочек описывается соотношениями теории течения с изотропным упрочнением. Для численного интегрирования поставленной задачи используется явная конечно-разностная схема типа «крест». Исследовано динамическое и квазистатическое упругопластическое деформирование коротких, весьма коротких и длинных цилиндрических волокнистых оболочек разной относительной толщины. Построены зависимости податливости таких конструкций от углов спирального армирования. Показано, что в зависимости от длины оболочки и ее относительной толщины рациональными по критерию минимума податливости конструкции могут быть разные направления армирования: продольное или окружное. Продемонстрировано, что теория Рейсснера, не учитывающая искривление поперечной нормали оболочки, не всегда гарантирует получение приемлемых результатов расчетов динамического поведения цилиндрических композитных оболочек, особенно при расчетных значениях времени порядка одной секунды и более. Установлено, что в силу геометрической нелинейности рассматриваемой задачи наибольшие по модулю прогибы могут возникнуть после большого числа осцилляций армированной конструкции, а не в окрестности начального момента времени, когда оболочка подвергается интенсивному, но кратковременному динамическому нагружению.
Ключевые слова цилиндрическая оболочка, армирование, геометрическая нелинейность, теория Редди, упругопластическое деформирование, теория Рейсснера, нагрузки взрывного типа, численная схема «крест»
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  • Review of advanced composite structures for naval ships and submarines / A.P. Mouritz [et al.] // Compos. Struct. — 2001. — Vol. 53, No. 1. — Pp. 21–42.
  • Gibson, R.F. Principles of composite material mechanics / R.F. Gibson. — 3rd ed. — Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2012.
  • Gill, S.K. Prediction of cutting forces in machining of unidirectional glass-fiber-reinforced plastic composites / S.K. Gill, M. Gupta, P. Satsangi // Frontiers of Mechanical Eng. — 2013. — Vol. 8, No. 2. — Pp. 187–200.
  • Прикладные задачи механики композитных цилиндрических оболочек / Ю.С. Соломонов [и др.]. — М.: Физматлит, 2014. — 408 с.
  • Григоренко, Я.М. Изотропные и анизотропные слоистые оболочки вращения переменной жесткости / Я.М. Григоренко. — Киев: Наук. думка, 1973. — 228 с.
  • Амбарцумян, С.А. Общая теория анизотропных оболочек / С.А. Амбарцумян. — М.: Наука, 1974. — 446 с.
  • Абросимов, Н.А. Нелинейные задачи динамики композитных конструкций / Н.А. Абросимов, В.Г. Баженов. — Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2002. — 400 с.
  • Reddy, J.N. Mechanics of laminated composite plates and shells: Theory and analysis / J.N. Reddy. — 2nd ed. — Boca Raton: CRC Press, 2004.
  • Muc, A. An evolution strategy in structural optimization problems for plates and shells / A. Muc, M. Muc-Wierzgoń // Compos. Struct. — 2012. — Vol. 94, No. 4. — Pp. 1461–1470.
  • Андреев, А. Упругость и термоупругость слоистых композитных оболочек. Математическая модель и некоторые аспекты численного анализа / А. Андреев. — Saarbrucken (Deutschland): Palmarium Academic Publishing, 2013. — 93 c.
  • Моделирование статики и динамики оболочечных конструкций из композиционных материалов / В.О. Каледин [и др.]. — М.: Физматлит, 2014. — 196 с.
  • 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.
  • Старовойтов, Э.И. Колебания трехслойных цилиндрических оболочек в упругой среде Винклера при резонансе / Э.И. Старовойтов, Д.В. Леоненко, Ю.М. Плескачевский // Механика машин, механизмов и материалов. — 2013. — № 4(25). — С. 70–73.
  • 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.
  • Гулгазарян, Г.Р. О свободных интерфейсных и краевых колебаниях тонких упругих полубесконечных круговых цилиндрических оболочек со свободным торцом / Г.Р. Гулгазарян, Р.Г. Гулгазарян, Г.И. Михасев // Механика машин, механизмов и материалов. — 2016. — № 2(35). — С. 34–46.
  • 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.
  • Композиционные материалы: справ. / под ред. Д.М. Карпиноса. — Киев: Наук. думка, 1985. — 592 с.
  • Справочник по композитным материалам: в 2-х 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.
  • Maćko, W. Mechanical properties of A359/SiCp metal matrix composites at wide range of strain rates / W. Maćko, Z.L. Kowalewski // Appl. Mech. Mater. — 2011. — Vol. 82. — Pp. 166–171.
  • Янковский, А.П. Упругопластическое деформирование изгибаемых армированных пластин при ослабленном сопротивлении поперечному сдвигу / А.П. Янковский // Прикладная математика и механика. — 2013. — Т. 77, вып. 6. — С. 853–876.
  • 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.
  • Янковский, А.П. Моделирование динамического упругопластического поведения балок нерегулярной слоисто-волокнистой структуры / А.П. Янковский // Механика машин, механизмов и материалов. — 2017. — № 1(38). — С. 45–56.
  • 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.
  • Kazanci, Z. Dynamic response of composite sandwich plates subjected to time-dependent pressure pulses / Z. Kazanci // International Journal of Non-Linear Mechanics. — 2011. — Vol. 46. — Pp. 807–817.