ДОСЛІДЖЕННЯ НЕЛІНІЙНОГО ДЕФОРМУВАННЯ СКЛАДЕНИХ ОБОЛОНОК ОБЕРТАННЯ СЕРЕДНЬОЇ ТОВЩИНИ

УДК:539.376

DOI:10.25140/2411-5363-2018-2(12)-9-24

Автор:

Гуляр Олександр Іванович , Київський національний університет будівництва і архітектури (просп. Повітрофлотський, 31, м. Київ, 03680, Україна)

Максим’юк Юрій Всеволодович, Київський національний університет будівництва і архітектури, м. Київ, Україна

Пискунов Сергій Олегович, Науково-дослідний інститут будівельної механіки КНУБА (просп. Повітрофлотський, 31, м. Київ, 03680, Україна)

Мова статті: українська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. З огляду на літературні джерела, можна стверджувати, що нині проблема дослідження нелінійного деформування складних оболонок обертання середньої товщини висвітлено недостатньо повно.  Розрахунок  оболонок  як  систем  з  ускладненою  структурою  спричиняють  не  тільки  обчислювальні,  але  й принципові методичні труднощі. Їхнє вирішення приводить до необхідності створення нових універсальних розрахункових  моделей.  Найуспішніше  ця  проблема  може  бути  вирішена  методом  скінчених  елементів  (МСЕ)  на  основі реалізації методики моментної схеми скінчених елементів (МССЕ).

Постановка проблеми.  Сучасний  розвиток обчислювальної техніки  стимулює  розробку  нових уточнених  ме-тодів  дослідження оболонок,  які мають ширше  коло використання,  ніж традиційні  методи розрахунку окремих класів  оболонок.  Важливе  значення  набуває  розробка  автоматизованих  програмних  комплексів,  які  є  необхідним інструментом для практичного вирішення розглянутої проблеми через проведення чисельних досліджень.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті як класичні роботи, так і сучасні публікації у вітчи-зняних та закордонних джерелах, що відповідають цій проблемі.

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Реалізація методик дослідження нелінійного деформування складених оболонок обертання середньої товщини.

Постановка  завдання.  На  основі  МССЕ  реалізується  методика  розв’язання  задачі  про  напружено-деформований стан виділеного класу оболонок обертання з урахуванням фізичної і геометричної нелінійності.

Виклад основного матеріалу. На основі вихідних співвідношень просторової задачі теорії пружності й методики МССЕ наведено ефективний підхід до визначення напружено-деформованого стану складених оболонок обер-тання  середньої  товщини  за  наявності  великих  переміщень  і  деформацій  пластичності.  Шляхом  порівняння  з розв’язками, отриманими в просторовій постановці, показано, що розроблена методика дозволяє отримувати дос-товірні результати, забезпечуючи суттєве зменшення обчислювальних витрат.

Висновки відповідно до статті. Аналіз результатів розв’язання контрольних прикладів показав достовірність, універсальність і ефективність використання методики й розробленого комплексу до моделювання процесів деформу-вання тонкостінних об’єктів, що супроводжуються істотним формозміненням за рахунок деформацій пластичності.

Ключові слова:

метод скінчених елементів; моментна схема скінчених елементів; пластичність; складені оболонки обертання середньої товщини; геометрична нелінійність; занурюванні апарати; витяжка циліндричного стакану.

Список використаних джерел:

 
 

1.  Баженов В. А.  Нелінійне  деформування  та  стійкість  пружних  оболонок  неоднорідної структури / В. А. Баженов, О. П. Кривенко, М. О. Соловей. – К. : ЗАТ «Віпол», 2010. – 315 с.

2.  Баженов В. А.  Особливості використання  моментної  схеми  скінчених  елементів  (МССЕ) при  нелінійних  розрахунках  оболонок  і  пластин  /  В. А. Баженов,  О. І. Гуляр,  О. С. Сахаров, C. О. Пискунов, Ю. В. Максим’юк // Опір матеріалів і теорія споруд. – 2014. – Вип. 92. – С. 3-16. 

3. Максим’юк Ю. В.Індиферентність тензорів деформацій, напружень та їх прирощень при умові енергетичної сполученості / Ю. В. Максим’юк // Опір матеріалів і теорія споруд. – 2017. – Вип. 99. – С. 13-25. 

4. Максим’юк Ю. В. Постановка задачі про вплив геометричної нелінійності на несучу здатність і закритичну поведінку тонкостінних та комбінованих вісесиметричних тіл / Ю. В. Максим’юк // Опір матеріалів і теорія споруд. - 2016. – Вип. 97. – С. 50-59. 

5.  Сахаров  А. С.  Метод  конечных  элементов  в  механике  твердых  тел  /  А. С. Сахаров, В. Н. Кислоокий, В. В. Киричевский. – К. : Вища шк., 1982. – 480 с. 

6. Особливості використання моментної схеми скінчених елементів (МССЕ) при лінійних розрахунках  оболонок  і  пластин  /  С. О. Пискунов,  І. І. Солодей,  Ю. В. Максим’юк, А. Д. Солоденко  // Опір матеріалів і теорія споруд. – 2013. – Вип. 91. – С. 59-75. 

7. Соколовский В. В.Теория пластичности / В.В. Соколовский. – М. : Высш. шк., 1969. – 608 с. 

8. Маркол, Р. В. Определение больших прогибов упругопластических оболочек вращения / Р. В. Маркол // Ракетная техника и космонавтика. – 1970. – № 9. – С. 113–121.

9. Пальмов В. А. Колебания упруго-пластических тел / В.А. Пальмов. – М.: Наука, 1976. – 328 с. 

10.  Накамура Я.Анализ  упруго-пластической  деформации  листовых  металлов  при  глубокой вытяжке через матрицу путем расмотрения обтекания листовым металлом профелей и пуансона / Я. Накамура, Т. Татэнами, К. Сайто // Cocey to kako, J. Jap. Soc. Technol. Plast. – 1978. – 19, № 213. – С. 890–896. 

11. Романов К. И. Ползучесть и разрушение цилиндрической оболонки при больших деформациях / К. И. Романов // Машиноведение. – 1982. – № 2. – С. 78–82. 

12. Мелещенко А. Г. Конечноэлементный анализ явлений в плоском контакте упругих шероховатых  тел  под  действием  нормальных  и  касательных  нагрузок  /  А.Г.  Мелещенко  //  Рук. Деп. ВИНИТИ 1977, №2881-77 Деп. – С. 17

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Завантажити