Исследование нелинейного деформирования и устойчивости композитной некруговой цилиндрической оболочки при нагружении изгибающим моментом

Решена задача устойчивости некруговых цилиндрических оболочек, выполненных из полимерного композиционного материала, с учетом моментности и нелинейности их докритического напряженно-деформированного состояния. Геометрически нелинейная задача устойчивости решена методами конечных элементов и линеаризации Ньютона — Канторовича. Критические нагрузки определены в процессе решения нелинейной задачи с помощью критерия Сильвестра. Использованы ранее разработанные на основе гипотезы Тимошенко конечные элементы композитных цилиндрических оболочек естественной кривизны, в аппроксимации перемещений которых в явном виде выделены их жесткие перемещения, что существенно влияет на сходимость решения. Исследована устойчивость овальной цилиндрической оболочки, выполненной из полимерного композиционного материала, при нагружении изгибающим моментом. Установлено влияние способов укладки монослоев, нелинейности деформирования, параметра овальности на критические нагрузки потери устойчивости оболочки и весовую эффективность композитных оболочек.
EDN: YTOYLN, https://elibrary/ytoyln

Литература

[1] Железнов Л.П., Кабанов В.В. Исследование нелинейного деформирования и устойчивости некруговых цилиндрических оболочек при осевом сжатии и внутреннем давлении. Прикладная механика и техническая физика, 2002, т. 43, № 4, с. 161–169.

[2] Железнов Л.П., Кабанов В.В. Исследование нелинейного деформирования и устойчивости некруговых цилиндрических оболочек при чистом изгибе. Известия АН. МТТ, 2004, № 3, с. 144–151.

[3] Бойко Д.В., Железнов Л.П., Кабанов В.В. Нелинейное деформирование и устойчивость овальных цилиндрических оболочек при комбинированном нагружении. Прикладная механика и техническая физика, 2008, т. 49, № 1, с. 134–138.

[4] Васильев В.В. Механика конструкций из композитных материалов. Москва, Машиностроение, 1988. 272 с.

[5] Vasiliev V.V., Morozov E.V. Advanced mechanics of composite materials and structures. Elsevier, 2018. 882 p.

[6] Алфутов Н.А., Зиновьев П.А., Попов Б.Г. Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов. Москва, Машиностроение, 1984. 263 с.

[7] Кармишин А.В., Лясковец В.А., Мяченков В.И. и др. Статика и динамика тонкостенных оболочечных конструкций. Москва, Машиностроение, 1975. 376 с.

[8] Канторович Л.В., Акилов Г.П. Функциональный анализ в нормированных пространствах. Москва, Физматгиз, 1959. 684 с.

[9] Кабанов В.В., Железнов Л.П. К расчету цилиндрической оболочки методом конечных элементов. Прикладная механика, 1985, т. 21, № 9, с. 35–38.

[10] Бойко Д.В., Железнов Л.П., Кабанов В.В. Нелинейное деформирование и устойчивость дискретно подкрепленных эллиптических цилиндрических композитных оболочек при кручении и внутреннем давлении. Авиационная техника, 2018, № 2, с. 27–34.

[11] Железнов Л.П., Серьезнов А.Н. Нелинейное деформирование и устойчивость композитного отсека фюзеляжа самолета при чистом изгибе. Авиационная техника, 2021, № 3, с. 22–30.

[12] Кабанов В.В. Устойчивость неоднородных цилиндрических оболочек. Москва, Машиностроение, 1982. 253 с.