Нелинейное деформирование и устойчивость композитной некруговой цилиндрической оболочки при кручении

Решена задача устойчивости некруговых цилиндрических оболочек, выполненных из 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 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 консольно-закрепленной цилиндрической оболочки, выполненной из полимерного композиционного материала, при кручении. Выяснено влияние способа укладки монослоев, нелинейности деформирования и параметра овальности на критические нагрузки потери устойчивости оболочки и весовую эффективность композитных оболочек.
EDN: IZYTQV, https://elibrary/izytqv

Литература

[1] Бойко Д.В., Железнов Л.П., Кабанов В.В. Нелинейное деформирование и устойчивость овальных цилиндрических оболочек при чистом изгибе с внутренним давлением. ПМТФ, 2006, т. 47, № 3, с. 119–125.

[2] Железнов Л.П., Кабанов В.В. Исследование нелинейного деформирования и устойчивости некруговых цилиндрических оболочек при чистом изгибе. Известия РАН. Механика твердого тела, 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. ПМТФ, 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. Amsterdam, Elsevier, 2013. 832 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 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] Железнов Л.П., Кабанов В.В. Исследование нелинейного деформирования и устойчивости некруговых цилиндрических оболочек при осевом сжатии и внутреннем давлении. ПМТФ, 2002, т. 43, № 4, с. 161–169.

[11] 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.

[12] Железнов Л.П. Исследование нелинейного деформирования и устойчивости композитной цилиндрической оболочки при комбинированном нагружении крутящим моментом, краевой поперечной силой и внутренним давлением. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2023, № 10, с. 114–125, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2023-10-114-125

[13] Железнов Л.П. Нелинейное деформирование и устойчивость анизогридных круговых цилиндрических оболочек при чистом изгибе. Полет, 2023, № 1–2, с. 3–15.

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