Введение к работе
,..,:/."''" І
;_'-\цин |
Актуальность темы. Тонкостенные оболочки являются важными конструктивными элементами самолетов и ракет, подводных лодок и автомобиле?*, современных нефте- и газопроводов. Они все шире используются в гражданском и промышленном строительстве, что способствует снижению их себестоимости.
В последнее время в связи с запросили техники-значительный интерес у исследователей вызывают вопросы, связанные с динамическим поведением оболочек, которые в рабочих условиях находятся в контакте со средой. Важное место среди динамических контактных задач оболочек занимают задачи о свободных и вынужденных колебаниях упругих оболочек с заполнителем, взаимодействующих с бесконечной идеальной сжимаемой жидкостью. Значительньій вклад в развитие динамики оболочек, контактирующих со средой, внесли такие советские и зарубежные ученые, ісак Амензаде Р.Ю., Ар.іенакас А.Н., Болотин В.В., Белоцерковс-кий С.М., Еалтриконис И.Г., Буйвол В.Н., Блейх Х.Х., Вольмир А.С., Гузь А.Н., Горшков А.Г., Григолюк Э.И., Ильгамов М.А., Корбут Б.А., Кийко И.А., Новичков Ю.Н., Пшєничнов Г.И., Рапопорт И.М., Селезов И.Т., Фролов К.В., Чернышев Г.Н. и др. Однако анализ публикаций в рамках рассмотренных в диссертации задач показал, что работы, связанные с исследованием колеба- ' ний цилиндра с заполнителем, погруженного в бесконечную идеальную сжимаемую жидкость, по-видимому, отсутствуют. Поэтому актуальное значение имеет решение задач, связанных со свободными и вынужденными колебаниями цилиндра с заполнителем, находящегося в бесконечной идеальной жидкости.
Цель работы. Исследование влияния физических и механичес-
_ 4 -
них параметров, характеризующих материалы заполнителя и жидкости, на низшую частоту свободных колебаний цилиндра, считая, что последний можно моделировать как упругой тонкой цилиндрической оболочкой, так и изотропным упругим трехмерным телом, с целью обнаружения новых механических эффектов.
Научная новизна. I. Рассмотрена задача о свободных колебаниях цилиндра с заполнителем, причем цилиндр моделировался в двух варіантах: как тонкая упругая цилиндрическая оболочка и как трехмерюе упругое тело. В обоих случаях составлены частотные уравнения и реализованы на ЭВМ. Изучены качественные особенности влияния физических и механических параметров, характеризующих материалы цилиндра и заполнителя, на низшие собственные частоты системы цилиндр-заполнитель; дается сравнение результатов,
2.' Взшена задача о свободных колебаниях цилиндра с заполнителем, контактирующим с бесконечной идеальной жидкостью в двух вариантах: цилиндр моделируется как тонкая упругая цилиндрическая оболочка и как трехмерное упругое тело. В обоих варіантах составлено частотное уравнение, которое численно реализовано на ЭВМ; изучено влияние физических и механических параметров, характеризующих материалы цилиндра, заполнителя и жидкости, на низшие собственные частоты системы ци-линдр-эаполнитель-жидкость; дано сравнение результатов.
3. Исследованы вынуаденные колебания цилиндра с заполнителем, имеющим центральный канал, погруженного в бесконечную идеальную жидкость и находящегося под действием пульсирующего во времени внутреннего радиального давления; найдены контактные напряжения мевду цилиндром и заполнителем.
Практическая ценность работы. Результаты настоящей, диссертационной работы могут быть использованы в расчетах при , определении динамических прочностных характеристик морских газопроводов и нефтепроводов больших диаметров.
Достоверность полученных результатов определяется строгой математической постановкой задач и методов их решения; использованием точных уравнений теории упругих оболочек, теории упругости и идеальной сжимаемой жидкости, а также достаточно высокой точностью вычислений, выполненных с применением ЭВМ.
Апробация работы. Вззультаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах отдела расчета тонкостенных конструкций СКВ при ИММ Ml Аэерб.ССР (Баку, 1986 -1989 гг.), на семинаре отдела "Теория упругости и пластичное-' ти" ИММ АН Аэерб.ССР (Баку, 1988 г.), в Гяндойшском (Кирова-. бадском) Технологическом институте на кафедре механики (Гянджа (Кировабад) , 1988 г.), в Азербайджанском Госуниверситетв*, на кафедре теоретической механики и механики сплошной среды (Баку, 1989 г.).
Публикации. Основные результаты, полученные в диссерта
ции, опубликованы в четырех работах. _ .
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, приложения, изложенных на 136 страницах машинописного текста, включающих 22 рисунка и список цитируемой литературы, содержащей 64 наименования.