Исследование изгибного деформирования слоистых металлокомпозитных балок-стенок регулярной структуры, работающих в условиях установившейся ползучести

Автор: Янковский Андрей Петрович

Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm

Статья в выпуске: 1 т.9, 2016 года.

Бесплатный доступ

Сформулирована задача изгибного деформирования слоистых металлокомпозитных балок-стенок регулярной структуры, работающих в условиях установившейся ползучести материалов всех слоев. Получены уравнения, позволяющие с различной степенью точности описывать напряженно-деформированное состояние в балке. Из этих уравнений в частных случаях следуют соотношения классической теории и два варианта теории Тимошенко. Для статически определимых балок разработана упрощенная теория. При различных температурах проведены конкретные расчеты механического поведения двухопорных балок-стенок, состоящих из двух типов металлокомпозиций с регулярно чередующимися слоями: медными и стальными; алюминиевыми и стальными. Показано, что в случае металлокомпозиции медь-сталь ни классическая теория, ни первый вариант теории Тимошенко не гарантируют надежных результатов по податливости конструкции даже в пределах 20%-ной точности, считающейся приемлемой при изучении механического поведения элементов конструкций в условиях ползучести. Обнаружено, что с увеличением температуры точность расчетов по традиционным теориям ухудшается, и при повышенных температурах для металлокомпозиции такого типа даже второй вариант теории Тимошенко не гарантирует требуемой точности. Расчеты балок из алюминий-сталь-композиции продемонстрировали, что по сравнению с «эталонным» расчетом классическая теория и оба варианта теории Тимошенко существенно (в разы и даже на порядки) занижают в подобных балках-стенках, работающих в условиях установившейся ползучести, как податливость, так и напряженно-деформированное состояние.

Еще

Металлокомпозиты, слоистые балки-стенки, регулярная структура, установившаяся ползучесть, теория тимошенко, теория бернулли, уточненная теория изгиба

Короткий адрес: https://sciup.org/14320790

IDR: 14320790   |   DOI: 10.7242/1999-6691/2016.9.1.2

Список литературы Исследование изгибного деформирования слоистых металлокомпозитных балок-стенок регулярной структуры, работающих в условиях установившейся ползучести

  • 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 и колебания. -Новосибирск: Наука, 2001. -287 с.
  • Каниболотский М.А., Уржумцев Ю.С. Оптимальное проектирование слоистых конструкций. -Новосибирск: Наука, 1989. -176 с.
  • Трыков Ю.П., Покатаев Е.П., Шморгун В.Г., Храпов А.А. Остаточные напряжения в слоистых композитах. -М.: Металлургиздат, 2010. -240 с.
  • Хажинский Г.М. Модели деформирования и разрушения металлов. -М: Научный мир, 2011. -231 с.
  • Локощенко А.М. Моделирование процесса ползучести и длительной прочности металлов. -М.: МГИУ, 2007. -264 с.
  • Качанов Л.М. Теория ползучести. -М.: Физматгиз, 1960. -456 с.
  • Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. -М.: Наука, 1966. -752 с.
  • Соснин О.В., Горев Б.В., Никитенко А.Ф. Энергетический вариант теории ползучести. -Новосибирск: Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева, 1986. -96 с.
  • Янковский А.П. Расчёт установившейся ползучести металлокомпозитных пологих оболочек слоисто-волокнистой структуры//Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер.: Физ.-мат. науки. -2010. -№ 1 (20). -С. 71-83.
  • Мищенко А.В., Немировский Ю.В. Ползучесть однородных и слоистых рам на основе трехкомпонентной модели//Известия вузов. Строительство. -2009. -№ 5. -С. 16-24.
  • Янковский А.П. Исследование установившейся анизотропной ползучести слоистых металлокомпозитных пластин с учетом ослабленного сопротивления поперечному сдвигу. 2. Модель деформирования//Механика композитных материалов. -2012. -Т. 48, № 2. -С. 279-302.
  • Янковский А.П. Исследование установившейся ползучести армированных металлокомпозитных балок-стенок с учетом ослабленного сопротивления поперечному сдвигу//Механика композиционных материалов и конструкций. -2012. -Т. 18, № 3. -С. 301-319.
  • Янковский А.П. Установившаяся ползучесть изгибаемых армированных металлокомпозитных пластин с учетом ослабленного сопротивления поперечному сдвигу. 1. Модель деформирования//ПМТФ. -2014. -Т. 55, № 3. -С. 154-163.
  • Янковский А.П. Установившаяся ползучесть изгибаемых армированных металлокомпозитных пластин с учетом ослабленного сопротивления поперечному сдвигу. 2. Анализ результатов расчетов//ПМТФ. -2014. -Т. 55, № 4. -С. 174-183.
  • Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. -М.: Машиностроение, 1988. -272 с.
  • Малмейстер А.К., Тамуж В.П., Тетерс Г.А. Сопротивление полимерных и композитных материалов. -Рига: Зинатне, 1980. -571 с.
  • Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности. -М.: Мир, 1987. -542 с.
  • Каледин В.О., Аульченко С.М., Миткевич А.Б., Решетникова Е.В., Седова Е.А., Шпакова Ю.В. Моделирование статики и динамики оболочечных конструкций из композиционных материалов. -М.: Физматлит, 2014. -196.
  • Янковский А.П. Исследование установившейся анизотропной ползучести слоистых металлокомпозитных пластин с учетом ослабленного сопротивления поперечному сдвигу. 1. Структурные модели//Механика композитных материалов. -2012. -Т. 48, № 1. -С. 3-22.
  • Писаренко Г.С., Можаровский Н.С. Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести. Справочное пособие. -Киев: Наукова думка, 1981. -496 с.
  • Композиционные материалы: Справочник/Под ред. Д.М. Карпиноса. -Киев: Наукова думка, 1985. -592 с.
  • Никитенко А.Ф. Ползучесть и длительная прочность металлических материалов. -Новосибирск: НГАСУ, 1997. -278 с.
Еще
Статья научная