Нелинейное деформирование оболочечных конструкций с физико-механическими неоднородностями (1094954), страница 6
Текст из файла (страница 6)
тнзацнм на расчеюаой области НхМ=61х61. Козффнлдмпью концеытрацим иапраисннй 1с„(ю,(он), 3с,(аюю) ва контурах Г, Г, н Г, (рнс. 2) определящмь по опющенщо к окруиному вапряаению для еплоипюй (без вырезов) оболочки. Результаты ВЭ показьваот, что вырезы сунастаенно снииаот июсущую способность оболочек: даве пря г,йчю! козффмцыевт й, для всех абощючек превыиал й„ь10.
В угяомВЮ т.'С сняаеяне козффнцнентв (ю,(оы) прощаодит бмстРес, чем 1с,(оюю). Дюа Уммаимийа зыаченв$(г, на комтУРс выРеза тРв буется компмвзция синявина зффапмаиой ассюкоегя оболочки, оавюбюмввой вырезом, за счет ребер яесткоств, утолщений и т.д. (юрелсгавлсыы результаты нозедоваияй влияния продольного 1, и окруяного 1„размеров прямоугольных вырезов иа статвческую устойчивосюь цнлмндрических оболочек при равыомерном амщнем давмэяи, а талие ировелпю соизетаюмвне полученных критических нагрузок е извсеюанмв знаю. рнмеытаяьяыми ивяными. Исследовалось 9 серий оболочпю, ларвюмтры оболочек 1+7 серии: (Л(м4.
ййюм237,5, двя 0,9 серии: )Льм2, ййюм237,5. Материал - стель 1Х10Н9Н. Оболочки имели по два симметрично раакнювмивех прямоугольных выреза с диапазоном измммния размеров: 0.1256(,Л.,60.5; 0.134я („Л.„60,558 (рыс. 6). Теоретичепюе нсследоваиие нроводялось с по. мощью ВРС (22)424). Нсяинейщщ зааисвмосп перемеианий ог нагрузка ио- -31 ° свв арко выраженный харвзпчр при суимсзвмпюм формоизмеимпщ де. формированной поверхности оболочки и максимальных прогибах к моммпу потери устойчнвоспг порядка и -(10+20)Ь, Прн назрузках, блюкнх к крн- тическпм, максимальные значения тангенцпальпых переммисннй в раде случаю нмащ порядок толщины.
что характерно дяя сильного изгиба. Это пщг. таерждаег необходимость использования соотнощсинй геометрически нелинейной теории при исследовании процессов дсформнроааиня оболочек с иырв замп. Дано сопоставление результатов теоретического и жмпериментального исса«доваиия зависимости критических нагрузок от безразмерного параметра выреза и дяя оболочек серии 1+7; п~ г„/~Ж. Характеристнчмжнй размер выреза г аычисяялся по радиусу эквивалентного по вющвди кругового выре- за как г„Л7м, где 3 ° площадь рассматриваемого аыркщ. Квк экспериментальные, так и теоретические результаты обнаруживают монотонную зависимость критичмжнх нагруюк от дщщы вырсю и коасбательнукз - от угла раствора.
что связано с особенностями ирены)чцестампю мернднопального характера изгиба обвючек с аырезамн. Диапазон отноюе. инй 0,2< 1,./(.„<0,4 является резонансным по опкчвению к окружной форме потери устойчивости, что приводит к наибольшему снижению критических аагрузок. Максимальные расхождения теоретических я экспериментальных данных иаблюдалнсь дяя более длинных оболочек 1+7 серии (до 35)ь), а дая оболочек 8.9 серии не превыщвян 2'А. что может быть обусловлено исучстом в расчетах начальных несовершенств, связанных с технологией изготовления оболочек - коитакпюй сваркой листа двухряднмм точечным щаом. В патей главе исследуются поля напряжаннй н деформаций в оболочках прн действии динамических нагрузок.
Пров«ден анализ особенностей пере. ходных процессов в прсдваритслыю сжатой цилинлрнческой оболочке нз утлспластика прн внезапном обрвюввинн отверстий. Геометрические параметры оболочки н физико-механические характеристики моносяоя: (Л(=2,4; Ийз=200; Е,!Е,~11,23; т, 0,289; С,з=Оп=Е,138,4: б,з~Е,)2,57. Полагается, что а срединной части оболочки мгновмщо образуется два одинаковых диаметрально противоположных восьмиугольных выреза (рнс. 2), осевая сжн- 32- мающвя нагрузка остаегся постланной.
Иссасдовання провал»ишь на сспм )чхМп61х61 прн значении б в (40) бп0,05. На первом агапе методом усгановяення (34) решалась задача о статическом деформированнн сшцниной оболочки прн действнп' осевого спямаюпмго усилия Т . На втором этапе расс|пприванись переходные процессы в оболочке прн вне»пион образованна выркюв, Процесс образования вырюоя модеямровалея мгзюеми|ым уз|м|ьшмшем несущей поверхности оболочки па велики ну пион»да вырезов с ввелсннем соответствующих значений весовых козффицнептов в уравнениях (31), учптывакнцнх измене»с массовых н |чоме|ричь мош параметров в иерсгулярньш узловых точках, н розан»пней однородных граничных усшший типа свободного края (1з).(16) на контурах выра» Г, Г, и Г| (рнс. 2).
В начальных уапншях (14) в качестве [о„3н принималось иоле обобщенных псремшцеинй, па|умы»ос в разультате решения сгатнчепюй задачи. аачальные а»рости шнниалпсь равиымн пулю: [в,[е)=0. Переходи» процмзн| а обаючке носили загухазещпй характер с постепмп|ым успп»вне. пнем в сппнчмном состоянии. Мавапмалын|е напрпкмпш возннкалн на коитУРе выРеза Г, в скРестиосп| точки 01: о цпп (о,>0).
Максим»мне» аапрянения для динамит»пой задачи превысили соответствующие ишчсиня дая сппъческой в -1,2 раза (ох' ~1,2|Г",) и составнлн |г*, =0,92 о', где о' ° пре. дел прочности узз|еавшсг|ша нв рвстялнане. Представшим ршульзпзы нсслеловашш НДС составной оболочечиой конструкции в виде двухск|лйюй ловича|пой оболочки переменной толщины с прнсосдиненнмм к пей ио краю мень»»о радиуса круговым и»»ноутом под дсйсппмм ударной нагрузки воглльного характера.
Материал первого слоя нзотропный, второй слой образован поперечной намоткой нз сгшлопласпп|а. Оболочечпая конструкцна нагрупмш через шпангоут неосссиммстрнчной нагрузкой, возрастающей от нуля до ампмпудного значения на безс ЬТе. Установлено, что ампвг|удные зпеченяя параметров НДС оболочки прн ЬТ пб превып|ают соответствую|кис значения лграмстров НДС прл ЬТ =1,25Т в -1,23 раза, где Т„- период свободных колебаний оболочки. -ЗЗ- Исследованы особенности уаруточювасюнчмцого деформироавина цишпцйщчекой оболочки в завнсимоспю от упш раствора 9 пяощллки нирунеиие нрп дейсювни удвряой наюрумш лоапльноюзю характера (рис.
7). Маюцриал оболочки - сплав АМюб. Ре и юю м е в г е р с.б Геометрические параметры оболочки: ).Ж=~ Вйю=75. На краш оболочки рассматривмотсе граничные условна тшш иопвннного зашсмленил. Дла ударной нагрузки принвт зкспоненцнальный закон нзменеяия по времени. В качестве предивной принималась нагрузка, при юторой максимальный остаточный прогиб равен толщине оболочки: юе„;-Ь. Исследоааяие ироводилнсь с помощьш ВРС (25).(27) на сетке ХхМ=31х61 (юю,н94; ю),н9,255). Оболочка разбиащюась на 7 слоев по толщине. Нссюационарюмм ураанслне (3!) рсшалнсь на временной базе Олюя10Т, после чего выполяюнса счет иа установление (34) ллв ю)ю=9 прн посппенном возрастании а,юм в (3зю от зиачмюий, сооювсюсзвукяцнх 6=9,1 дню динамической задачи, до а,дм =1.
В результате рмимпш ста- юячсской задачи опрсхелллнсь поле остаточных перемещений, дсформшюнй и наююреценнй в оболочке. Угол раствора бр, а пределах которого в ссчеяин х=1 иозиикалн шшстическне деформации, двя различных 9 составил 9 <9, т.с область раснросюреюмиив пласюячееких дв$ормацнй а оболочке меныне зоны, по которой действует яаюрузкв. На рис. 9 показана зависимость пре. дельных нагрузок от упщ 9, р - наюрузочиый параметр.
Установлеююо, что значение р =6,5 соответствует предельной мюгрузке длв скучна ударного пагрунеиил оболочки осесяммсюрнчной нагрузкой <)с=говею, т.с дню 9 =2я. !. В рвззки обзцнх соотлозвмпПЗ теорий оболочек Кнрхгофа-Лава н Тнмоимико разработав~ фнзпсо-магмзвтнческие модели, опнсыавюапм геомезрическн и фнзвчмни ннннг«бисе НДС оболочсчных конструкций с особсивоствми н вапдюредносгями различного хармпсра, е том чнсак многослойных обоючсв ю юмпозицнониых материалов и юнструвпмпо анюогреввых обоючех; «смгдаичеаьмь юиструкцнй: оболочек с нвчавьвымв несо.
в«рационами формы; составных сболочечных юнструкцнй; оболочек с юд. крпшааиыми и нсподхрмпмниыми вырезана различной формы. 2. Разработаем зффагпвнме ВРС, поевспмонпм на основе проскционио. с«сочных методов осуамсвеяязь переход от исходной нитмро-дпффермпзналь. иой задачи к конечно разиосззгой с накзльзоеаннем простмх. ортогоиальвых сеток Регулярной структуры в конечно.разиостных операторов второго ю. рлдгзг анпрокснююн даме для случаев евсиных, многосеямнез областей. 3. Установлено, что имкзльзоавнве консервативных РС позволвст полу четь фнмзческв корректные численные равенне исходной физико-матемаичесюй залачи как дла одно«летных, так к мюгосеязных областей, в то арен, как нековсереятианыс РС приводят к физически неверным численным рмипеиям краевых задач депе для случаев гладких, одно«летных обласпй.
4. Исслаялааны особенности посгроення н рмиення сеточных уреемспвй в граючиых и преяконтурных асрмулярных узловых точках при конечно. резностной аппроксимации естественных граничных условий на краях ига~. креписнньзх и нмзодкреплмппзх вырезов различной формы. 5. ззззработаыа аеазндянамическея форма метода установления, суансз асино аоеышазОпзая его зффехтнВНОсзь лри численном рмасннн егатнчсмопг задач теории оболочек и позеаимолмя построить единый итерационный процесс для репнине сеточных аналогов исходных уравнений, полученных ла мноее резлнчных гипотез е рамках линейных н нелинейных соотноазсиий. Вы~- сосал скорость сходнмостн даст аозмоиность распространить метод на раве. нне мирского класса как двумерньп, так н зрехмсрньзх задач механики де Формируемого твердого там.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
