Исследование осесимметричных трёхслойных оболочек с толстым слоем лёгкого заполнителя без введения гипотез о распределении в нём перемещений и напряжений
Диссертация
Цель работы состоит в получении и численном исследовании соотношений для расчёта осесимметричных трёхслойных цилиндрических, конических и сферических непологих оболочек, с толстым слоем лёгкого сжимаемого заполнителя и разными несущими слоями. Для этого предполагается использовать следующие подходы: аналитический (основанный на рассмотрении элемента конструкции в статическом равновесии… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Состояние вопроса теории и расчёта слоистых оболочек, получение основных уравнений
- 1. 1. Обзор работ по теме многослойных оболочек
- 1. 2. Вывод основных соотношений произвольной трёхслойной оболочки
- 1. 3. Условия контакта слоя лёгкого заполнителя с несущими слоями
- 1. 4. Полная система уравнений трёхслойной произвольной оболочки с лёгким заполнителем
- 1. 5. Вывод основных уравнений НДС и определение граничных условий на основе вариационного принципа Лагранжа
- 1. 6. Основные уравнения напряжённо — деформированного состояния осесимметричных трёхслойных оболочек
- 1. 7. Условия контакта лёгкого заполнителя с несущими слоями для осесимметричных трёхслойных оболочек
- 1. 8. Полная система уравнений осесимметричной трёхслойной оболочки
- 1. 9. Вывод уравнений НДС и определение граничных условий на основе вариационного принципа Лагранжа
- 1. 10. Некоторый подход к расчёту трёхслойных осесимметричных оболочек, тестовые задачи
- Глава 2. Цилиндрические трёхслойные оболочки
- 2. 1. Уравнения общего напряжённо — деформированного состояния несущих слоев и лёгкого заполнителя
- 2. 2. Уравнения безмоментного состояния несущих слоёв
- 2. 3. Краевой эффект
- 2. 4. Способы решения основной системы уравнений
- 2. 5. Оболочки с тонким слоем заполнителя и одинаковыми несущими слоями
- 2. 6. Сравнение методик и результатов
- 2. 7. Частные случаи и предельные переходы
- Глава 3. Основные уравнения разделённого напряжённо — деформированного состояния произвольных непологих трёхслойных осесимметричных оболочек с лёгким сжимаемым заполнителем
- 3. 1. Основные предположения и уравнения простого краевого эффекта
- 3. 2. Безмоментное состояние несущих слоев произвольной трёхслойной оболочки
- Глава 4. Осесимметричные деформации конической трёхслойной оболочки
- 4. 1. Общие уравнения
- 4. 2. Система уравнений краевого эффекта, вариант решения
- 4. 3. Уравнения безмоментного состояния несущих слоев
- Глава 5. Осесимметричные деформации усечённой сферической трёхслойной оболочки
- 5. 1. Общая система уравнений
- 5. 2. Система уравнений краевого эффекта, вариант решения
- 5. 3. Безмоментное состояние несущих слоев
- 5. 4. Примеры расчётов и сравнения результатов
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Александров А .Я., Брюккер Л. Э., Куршин Л. М., Прусаков А. П. Расчёт трёхслойных панелей. М., Оборонгиз, 1960.
- Алфутов H.A., Попов Б. Г. Использование операторных матриц для расчёта трёхслойных цилиндрических оболочек, подкреплённых шпангоутами. Известия АН СССР, МТТ, 1977, № 3.
- Алфутов H.A., Зиновьев П.А, Попов Б. Г. Расчёт многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов. М.: Машиностроение 1984,264 с.
- Амбарцумян С. А, Общая теория анизотропных оболочек, М.: Наука, 1974,446 с.
- Андреев А.Н., Немировский Ю. В. Многослойные анизотропные оболочки и пластины: изгиб, устойчивость, колебания, Новосибирск: Наука, 2001, 287 с.
- Бакулин В.Н., Демидов В. И. Трехслойный прямоугольный конечный элемент естественной кривизны. Изв. вузов: Машиностроение, № 5, 1978, с.5−10.
- Бакулин В.Н., Мысык Д. А. К расчёту трёхслойных оболочек с переменной толщиной заполнителя. Механика композитных материалов, № 5, 1980.
- Бакулин В.Н., Смыслов В. И. Решение задач прочности трёхслойных оболочек с помощью ЭВМ. В кн.: Труды межотраслевой научно -технической конференции по автоматизации проектирования технических систем. Вып. 5, 4.11, 1980.
- Бакулин В.Н. Метод конечных элементов для исследования напряженно-деформированного состояния трехслойных цилиндрических оболочек. М. ЦНТИ Информации, 1985. — 140с.
- Бакулин В.Н., Саланов М. В. Об одном подходе к расчёту трёхслойных осесимметричных оболочек с лёгким сжимаемым заполнителем.// Тез. докладов Всероссийской конференции посвященной 40-летию кафедры <Аэрокосмических систем> МГТУ имени Н. Э. Баумана, М.-2000г.
- Бакулин В.Н., Саланов М. В. Уравнения для исследования напряжённо деформированного состояния произвольных трёхслойных осесимметричных оболочек с толстым слоем лёгкого заполнителя. Механика композитных материалов. М: ИПРИМ РАН, (в печати).
- Бакулин В.Н., Саланов М. В., Репинский В. В. К вопросу расчета напряжённо-деформированного состояния конических трёхслойных оболочек с толстым слоем лёгкого сжимаемого заполнителя. М: ИПРИМ РАН, (в печати).
- Бидерман B.JI. Механика тонкостенных конструкций .Москва «Машиностроение», 1989.
- Болотин В.В., Новичков Ю. Н. Механика многослойных конструкций, М.: Машиностроение, 1980.
- Василенко А.Т., Емельянов И.Г, Определение напряжённого состояния трёхслойных цилиндрических оболочек с учётом расслоения. Киев. Прикладная механика, № 5,1977, — с 77−84. Рус.- рез. Укр. англ.
- Васильев В.В. К теории ортотропных слоистых цилиндрических оболочек. Механика полимеров, 1968, № 1, с, 136−145.
- Васильев В.В., Протасов В. Д., Болотин В. В. и др. Композиционные материалы (справочник). Под общей редакцией В. В. Васильева, Ю. М. Тарнопольского. М.: Машиностроение, 1990, 512 с.
- Васильев В.В., Лурье С, А, Осесимметричная деформация ортотропной слоистой оболочки. Мех. полимеров, 1972, № 5, с.816−823.
- Галилеев С.М., Губин H.H., Мирошниченко И. Н. Актуальные проблемы механики оболочек: Тез. докл. международной конференции, посвящённой 100-летию проф. Х. М. Муштари, 90-летию проф. К.З. Га-лимова и 80-летию проф. М. С. Корнишина, Казань, 2000, с. 27.
- Голованов А.И., Гурьянова О. Н. «Динамика и технологические проблемы механических конструкций и сплошных сред», М., -с.ЗО.-рус, 1999.
- Горшков A.A. Вариант уравнения трёхслойных осесимметрич-ных оболочек со сжимаемым в поперечном направлении лёгким заполнителем. Строительная механика и расчёт сооружений.-№ 4, 1983.
- Горшков A.A. Уравнения термоупругости трёхслойных оболочек со сжимаемым лёгким заполнителем. Строительная механика и расчёт сооружений.-№ 3, с.24−27, 1986.
- Григолюк Э, И. Уравнения трёхслойных оболочек с легким заполнителем. Известия АН СССР, ОТН, с.77−84, 1957.
- Григолюк Э. И, Чулков П. П. Критические нагрузки трёхслойных цилиндрических и конических оболочек. Новосибирск, зал, — Сибирское книжное издательство, 1966.
- Григолюк Э. И" Корнев В, М. Анализ уравнений трёхслойных оболочек несимметричной структуры с жёстким заполнителем. Прикладная механика, т. YI, в. З, к., 1968.
- Григолюк Э.И., Коган Ф. А. Современное состояние теории многослойных оболочек. «Прикладная механика», № 6, 8, 1972,
- Григолюк Э. И, Чулков П. П, Устойчивость и колебания трёхслойных оболочек. М., «Машиностроение», 1973.
- Григолюк Э.И., Чулков П.П, Устойчивость и колебания трехслойных оболочек. М.: Машиностроение, 1977,
- Григоренко Я.М., Василенко А. Т., Панкратова Н. Д. Статика анизотропных толстостенных оболочек,-К,: Вища школа. Головное изд-во, 1985.-190 с.
- Караванов В.Ф. Осесимметричные трёхслойные оболочки вращения с лёгким заполнителем. Известия ВУЗов, № 6, 1958.
- Караванов В. Ф, Уравнения осесимметричных трёхслойных оболочек с лёгким заполнителем. Прочность авиационных конструкций, труды МАИ им. С, Орджоникидзе, вып. 130, с.110−132,1960.
- Кобелев В.Н., Коварский Л. М., Тимофеев С. И. Расчёт трёхслойных конструкций.: М&bdquo- «Машиностроение», 1984 г,
- Ложкин О. Б, Некоторые вопросы осесимметричного изгиба трёхслойных оболочек вращения. Кандидатская диссертация, МАИ им. С, Орджоникидзе, Москва, 1976.
- Никабидзе М.У. Некоторые гелометрические соотношения теории оболочек с двумя базовыми поверхностями. Известия Академии Наук № 4, 2000.
- Никабидзе М. У, Градиенты мест в теории оболочек с двумя базовыми поверхностями. Известия Академии Наук № 4, с.80−90, 2001,
- Огибалов П.М., Колтунов М. А. Оболочки и пластины.-М.: МГУ, 1969.- 625 с. 41, Ольшанская Г. Н, Канонические уравнения для решения задач статики и динамики многослойных оболочек. Сб, научных статей. М.: Машиностроение, 1989, с, 111−129.
- Усюкин В.И. Строительная механика конструкций космической техники. Москва «Машиностроение», 1988.
- Adams R.D. and Maheri M.R. The dynamic shear properties of structural honeycomb materials, Comp Science Tech 47(1), 15−23,1993.
- Ahmed K.M. Statie and dunamic and analysis of sandwich structures by the method of finite elements, 75−91, 1971.
- Akkas N, and Bauld IrN.R. Buckling and postbuckling behavior of schallow spherical sandwich shells under axisymmetrie loads, vol 6, 555 569,1971.
- Bauer P.M. Honeycomb Bibliographv, Hexeel Produets, Inc., TSB 118,1961.
- Burton W.S. and Noor A.K., Three — dimensional solutions for thermomechanical stresses in sandwich panels and shells, J Eng Mech, asce, 120(10), 2044−2071, 1994.
- Burton W.S. and Noor A.K., Assessment of computational models for sandwich panels and shells, Comp Meth Appl Mech Eng 124(1−2), 125 151, 1995.
- Chamis C.C., Aiello R.A. and Murthy PLN, Composite sandwich thermostructural behavior- computational simulation, Proc 27 Structural Dyn and Mat Conf, San Antonio TX, May 19−21,370−381, 1986.
- Chamis C.C., Aiello R.A. and Murthy PLN, Fiber composite sandwich thermostructural behavior: composite simulation, J. Composites Tech Res 10(3), 93−99,1988.
- Elspass W. and Flemming M. Analysis of precision sandwich structures under thermal loading, ICAS Proc 1990, 17 th Congress of the Int Couneil Aeronaut Sei, Stockholm, Sweden, voll 2. 1513−1518, 1990.
- Evans K.E. The desing of doubly curved sandwich panels with honeycomb cores, 1991.
- Fairbeirn W. An Account of the Construction of the Britannia and Conway Tubular Bridges, John Weale, London, 1849.
- Fairbanks D.R. Effective lateral thermal conductivity of squarecell cores, AIAA J 20(7), 1009−1014.
- Garber A.M. Bibliography on Methods of Analysis for Sandwich Structures, General Electric Tech Information Series, Report 61SSD60,1961.
- Gibson LJ. and Ashby M.F. The mechanies of three dimensional cellular materials, 1982.
- Ginty C.A. and Endres N. M, Composite space antenna structures: properties and environmental effects, 1986.
- Graziano E. E, All-Metal Sandwiches Except Honey-Comb-Core: An Annotated Bibliography, Lockheed Aireraft Corp, Sunnyvale C.A. 3−77−62−5/SB-62−8- ASTIA AD 275 280, 1962.
- Habip L.M. A review of recent Russian work on sandwich structures, Int J Mech Sei 6(6), 483−487, 1964.
- Habip L.M. A surveu of modern developments in the analysis of sandwich structures, Appl Mech Rev 18(2), 93−98, 1965.
- Hoff N.J. Bending and Buckling of Rectangular Sandwich Plates. NACA TN-2225, 1950.
- Hoff N.J. Monocoque, Sandwich and Composite Aerospace Structures, Technomic, Lancaster P.A., 1986.
- Hussein R. Sandwich plates with in terlayer slips, J. Eeng Mech, ASCE 110(4), 493−506, 1984.
- Jeusette J.P. and Laschet G. Pre- and postbackling finite element analisis of curved composite and sandwich panels, AIAA J 28(7), 12 331 239, 1990.
- Jeon J.S. and Hong C.S. Analysis of tapered sandwich structures with anisotropie composite faces, Comput Struct 44(3), 597−608, 1992.
- Kamiya N., Sawaki Y. and Nakamura Y. Nonlinear bending analyses of heated sandwich plates and shells by the boundary element method, 2938,1983.
- Kelseu S., Gellatly R.A. and Clark B.W. The shear modulus of foil honeycomb cores., 294−302, 1958.
- Kuhhorn A. Nichtlineare theorie und finites element fur sandwichtragwerke zur beschreibung des globalen und lokalen versagens, T438 -T443 (in German), 1993.
- Kutylowski R. and Myslecki K. Nonlinear theory of sandwich shells with distinety soft core. Zeitschrift fur Angewandte Math und Mech Tl (4), 302−305, 1991.
- Libove C. and Lu C-H, Beam-like bending of variable-thick-ness sandwich plates, AIAA J 27(4), 500−507, 1989.
- Meissner E., Das Elastizitasproblem fur dunne Schalen von Ringflachen, Kugel-und Kepelform, «Physikalische Zeitschrift», Bd. 14,1913.
- Neut A. Die Stabiiitat geschlichteter streifen. National Luchtvaart-laboratorium, Amsterdam, Berich, s. 284, Oct, 1943.
- Noor A.K. and Burton W.S., Assessment of shear deformation theories for multilayeret composite plates, Appl Mech Rev 42(1), 1−13, 1989.
- Noor A.K. and Burton W.S. Computational models for high temperature multi lyered composites plates and shells, 1992.
- Noor A.K., Burton W.S. and Peters J.M. Hierarchical adaptive modeling of structural sandwiches and multilayered composite panels, 1994.
- Noor A.K. Recent advances in the sensitivity analysis for the thermomechanical postbuckling of composite panels, 1995.
- Paydar N. and Libove C. Stress analysis of sandwich plates with unidirectional thickness variation, ASME 53(3), 609−613, 1986.
- Plantema F.J. Sandwich Construction. John Wiley N.Y., 1966.
- ReissnerE., Finite deflections of sandwich plates, 435−440,1948.
- Rothschild Y, Nonlinear finite element analysis of uniformly loaded GRP sandwich panel. Composites-Design, 1991.
- Smallen H. and Roberts W.F., Properties of stainless steel sandwich using low-density hoheycomb cores, Welding J 40(2), 90−96, 1961.
- Solvey J, Bibliography and Summaries of Sandwich Constructions (1939−1954), Aero Res Lab (Australia), ARL/SM2,1955.
- Stamm K. and Witte H. Sandwichkonstruktionen, Springer -Verlag. Wien, Austria, 1974.
- Swann R.T. Heat Transfer and Thermal Stresses in Sandwich Panels, NACA TN 4349, 1958.
- Webber JPH Least- weight design of carbon fibre honeycomb sandwich columns, 314−319, 1979.