Введение к работе
Актуальность проблеми. В последнее время широкое прииепе-нее во многих отраслях народного хозяйства Св машиностроении, авиастроении, ракетной технике, строительстве а т.д.} находят многослойные пластины и оболочки, изготовленные из композитных слоев. При проектировании таких конструкций возникает необходимость оценки несущей способности, исходя из характеристик ] составляющих ее слоев, схемы их чередования, толщин, углов армирования и т.д.
Исследованию предельного состояния ободочек вращения, в том числе анизотропных и неоднородных, посвящен большой объем публикаций. Несмотря на это. задача о несущей способности таких оболочек является актуальной. .Большой интерес для практики при этом представляют вопросы, связанные с развитием методов оценки несущей способности композитных слоистых оболочек.
Целью данной работы является разработка прибяихенв'т методов опенки несущей способности слоистых композитных оболочек вращения с переменным характером анизотропии прочности, как по толщине, так и по меридианальной координате срединной поверхности, в условиях осёсиш тричного деформирования.
На замиту выносятся:
-
численный метод оценки снизу несущей способности слоистых композитных цилиндрических оболочек при осесвмнетричвом дефориированит::
-
численный метод оценки сверху несущей способности слоистых композитных оболочек вращения при; осесимметричном деформировании; .. ^ "'-'/.
-
алгоритмы и составленные программы для численной реализации вышеупомянутых методов: ,;:.':/
-
результаты решения ряда задач о предельном состоянии ' оболочек вращения из композитного материала.
Научная новизна работы состоит в следующем: - на основе теории предельного состояния разработаны мето-: ды определения нижней и верхней границ предельной нагрузкидля
тояпозиткых слонстш; обовочзгс врасенля при осескьайтричзоа напряз;ейво-дб$оринрозанном состоянии;
разработаны способы построения сечений п проекций гипер-повзрхности прочности с использованием параметрических уравнений;
продлоген алгоритм целенаправленного уточнения линейной аппроксимации используемой гиперповерхности прочности в хода итерационного процесса;
на примере расчета цилиндрических и конических оболочек, находящихся под воздействием осесимматрачных нагрузок, исследовано влияние, различных факторов Суглов намотки, толщин слоев и других исходных параметров задачи) на несущую способность оболочек.
Практическая ценность диссертации заключается в разработке и численной реализации приближенных штодоз оценки нссуцей способности оболочек вращения при осескіиетричном деформировании. Предлагаемые методы могут оказаться полезными на первом зтапо проеетировакзш изделий, если предельное состояние конструкции определяется в основном ее прочностью и необходимо подобрать рациональный проект изделия из кошюэита, исходя из условия прочности.
Составленные к отлагенные программные модули позволяют определять значения предельных нагрузок с достаточной для конструктора точностьв, л могут элективно использоваться в расчетной практике.
Достоверность результатов подтверждается сравнением результатов решения ряда задач с результатами, имеющимися в литературе, и с дшшшїл сксперимзнтої, а такго тем. что для круга задач (цилиндрические оболочки) на основе различных методов расчета получены близкие значения соответствующих величин (верхняя оценка по кинематическому методу и нижняя оценка по статическому методу).
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научных конференциях Казанского инженерно-строитель-ного института н Татарсхого Областного правления НТО Стройинду-стрин в 1988-1993 год»; на научной конференции "Оптимальное проектирование неупругих элементов конструкций", Тарту-Кяйрику,
1989 год; на ІЗ-ой межреспубликанской конферецшг.. по численный методам решения задач теории упругости: я прочности, Новосибирск, 1993 год.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовало в 5 работах, перечень которых приведен в конце автореферата. -
Структура и обгем работы. Диссертационная работа состоит из введеная, четырех глав, заключения и списка литературы. Обзшй объем работы 126 страниц машинописного текста, том числе 8 таблиц, 60 рисунков и библиографического списка, включающего 92 названия.