Исследование устойчивости анизогридных круговых цилиндрических оболочек при комбинированном нагружении поперечной силой и внутренним давлением

Исследована устойчивость анизогридной круговой цилиндрической оболочки, выполненной из композиционного материала, при поперечном изгибе с внутренним давлением. Исследование проведено на основе методики, реализующей метод конечных элементов для решения задач прочности и устойчивости дискретно-подкрепленных цилиндрических оболочек, выполненных из композиционного материала, с учетом моментности и нелинейности их докритического напряженно-деформированного состояния. Определено влияние нелинейности деформирования, жесткости подкрепляющего набора, угла наклона подкреплений, толщины обшивки и внутреннего давления на критические нагрузки потери устойчивости оболочки.
EDN: ATJPEN, https://elibrary/atjpen

Литература

[1] Васильев В.В., Барынин В.А., Разин А.Ф. и др. Анизогридные композитные сетчатые конструкции — разработка и приложение к космической технике. Композиты и наноструктуры, 2009, № 3, с. 38–50.

[2] Белоновская И.Д., Кольга В.В., Ярков И.С. и др. Параметрический анализ анизогридного корпуса космического аппарата для очистки орбиты от космического мусора. Сибирский аэрокосмический журнал, 2021, т. 22, № 1, с. 94–105.

[3] Лопатин А.В., Москвичев В.В., Буров А.Е. Решение задач механики анизогридных сетчатых цилиндрических корпусов космических аппаратов. Прикладная механика и техническая физика, 2021, т. 62, № 5, с. 131–144, doi: https://doi.org/10.15372/PMTF20210514

[4] Ковальчук Л.М., Бурнышева Т.В. Анализ напряженно-деформированного состояния и устойчивости трансформируемой конструкции при осевом сжатии и кручении. В: Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Сб. мат. X Межд. науч.-практ. конф. Т. 1. Красноярск, СибГУ, 2024, с. 351–353.

[5] Равковская Е.В., Каледин В.О. Оценка параметров напряженно-деформированного состояния волоконанизогридной сетчатой конструкции. Научно-технический вестник Поволжья, 2013, № 6, с. 397–401.

[6] Левченков М.Д., Дубовиков Е.А., Миргородский Ю.С., Фомин Д.Ю., Шаныгин А.Н. Весовая эффективность сетчатой конструкции с нерегулярной структурой для отсека фюзеляжа пассажирского самолета. Вестник Московского авиационного института, 2023, т. 30, № 4, с. 98–108.

[7] Васильев В.В., Разин А.Ф., Никитюк В.А. Анизогридная композитная сетчатая секция фюзеляжа пассажирского самолета. Композиты и наноструктуры, 2013, № 3, с. 5–14.

[8] Васильев В.В. Механика конструкций из композитных материалов. Москва, Машиностроение, 1988. 271 с.

[9] Склезнев А.А., Червяков А.А., Агапов И.Г. Решение задачи оптимизации в целях проектирования сетчатой структуры из полимерных композиционных материалов с наружной обшивкой. Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации, 2022, т. 25, № 4, с. 70–82, doi: https://doi.org/10.26467/2079-0619-2022-25-4-70-82

[10] Склезнев А.А., Бабичев А.А. К вопросу расчета жесткостных характеристик сетчатых композитных конструкций с металлическими обшивками. Вестник МАИ, 2022, т. 29, № 2, с. 220–227, doi: https://doi.org/10.34759/vst-2022-2-220-227

[11] Азиков Н.С., Зинин А.В., Гайдаржи Ю.В. Анализ сетчатых композитных оболочек с учетом краевого эффекта. Проблемы машиностроения и автоматизации, 2022, № 4, с. 116–127, doi: https://doi.org/10.52261/02346206_2022_4_116

[12] Голушко С.К., Семисалов Б.В. Численное моделирование деформирования анизогридных конструкций с применением высокоточных схем без насыщения. Математическое моделирование и численные методы, 2015, № 6, с. 23–45.

[13] Бурнышева Т.В., Штейнбрехер О.А., Ульянов А.Д. Особенности задания граничных условий при моделировании сетчатых анизогридных конструкций. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер. Математическое моделирование и программирование, 2018, т. 11, № 1, с. 137–144, doi: https://doi.org/10.14529/mmp180112

[14] Лопатин А.В., Нестеров В.А. Анализ устойчивости анизогридных композитных сетчатых конических оболочек. Решетневские чтения, 2011, т. 1, с. 77–78.

[15] Железнов Л.П. Весовая эффективность изогридных композитных круговых цилиндрических оболочек при изгибе моментом. Ученые записки ЦАГИ, 2023, № 6, с. 88–101.

[16] Железнов Л.П. Нелинейное деформирование и устойчивость анизогридных круговых цилиндрических оболочек при чистом изгибе и внутреннем давлении. Известия ВУЗов. Авиационная техника, 2024, № 1, с. 3–15.

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

[18] Бойко Д.В., Железнов Л.П., Кабанов В.В. Исследование нелинейного деформирования и устойчивости овальных цилиндрических оболочек при комбинированном нагружении изгибающим и крутящим моментами. Известия ВУЗов. Авиационная техника, 2007, № 3, с. 3–8.

[19] Бойко Д.В., Железнов Л.П., Кабанов В.В. Нелинейное деформирование и устойчивость дискретно-подкрепленных овальных цилиндрических композитных оболочек при поперечном изгибе и внутреннем давлении. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2014, № 6, с. 23–30.

[20] Железнов Л.П. Исследование влияния порядка укладки монослоев на устойчивость композитной цилиндрической оболочки. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2022, № 1, с. 71–81, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2022-1-71-81

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