Конструкция и материал
Автор: Комаров В.А.
Журнал: Онтология проектирования @ontology-of-designing
Рубрика: Общие вопросы формализации проектирования: онтологические аспекты
Статья в выпуске: 2 (48) т.13, 2023 года.
Бесплатный доступ
Рассматриваются некоторые аспекты взаимосвязей двух инженерных дисциплин - материаловедения и строительной механики. Обсуждаются стержневые структуры от представительных ячеек и объёмов композитов, армированных длинными и короткими волокнами, до пространственных конструкций с регулярной структурой. Рассматриваются различные подходы к прогнозированию и оценкам минимальной массы стержневых систем на начальных стадиях проектирования конструкций. Основное внимание уделено исследованию возможности применения безразмерного критерия силового совершенства конструкции к оценке эффективности материалов с гетерогенной структурой. С этой целью поставлен и подробно описывается вычислительный эксперимент, в ходе которого на базе простейшей кубической решётки Браве генерируются последовательно ферменные структуры возрастающей сложности и методами строительной механики анализируются их свойства. Показано, что ферменное моделирование обладает определённым потенциалом для прогнозирования ряда механических характеристик гетерогенных материалов.
Структура, материал, конструкция, нагрузки, напряжения, критерии, прочность, квазиизотропность
Короткий адрес: https://sciup.org/170199742
IDR: 170199742 | DOI: 10.18287/2223-9537-2023-13-2-175-191
Список литературы Конструкция и материал
- Архангельский В.А. Материал и конструкция. М.-Л.: Госмашметиздат, 1933. 119 с.
- Тимошенко С.П. История науки о сопротивлении материалов с краткими сведениями из истории теории упругости и теории сооружений. М.: Государственное издательство технико-технической литературы, 1957. 537 с.
- Бернштейн С.А. Очерки по истории строительной механики. М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1957. 236 с.
- Гордон Дж. Почему мы не проваливаемся сквозь пол. / Пер. с англ. С.Т. Милейко; Предисл. акад. Ю.Н. Работнова. М.: Изд-во «Мир», 1971. 272 с.
- Шухов В.Г. Искусство конструкции. М.: Мир, 1994. 192 с.
- Васильев В.В. Идеи В.Г. Шухова в современной аэрокосмической технике / Сборник научных трудов: Актуальные проблемы механики: современная механика и развитие идей В.Г. Шухова. Отв. ред. Ф.Л. Черно-усько. М.: Наука, 2011. 191 с. С.111-127.
- Васильев В.В. Анизогридные композитные сетчатые конструкции - разработка и применение в космической технике // Композиты и наноструктуры. 2009. №3. С.38-50.
- Перельмутер А.В. Задачи синтеза в теории сооружений (краткий исторический обзор) // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. №2. С.70-106.
- Комаров В. А. Проектирование силовых схем авиационных конструкций // Актуальные проблемы авиационной науки и техники. М.: Машиностроение, 1984. С. 114-129.
- Комаров В.А. Проектирование силовых аддитивных конструкций: теоретические основы // Онтология проектирования. 2017. Т.7 (№2). С. 191-206.
- Bendsoe M.P., Sigmund O. Topology Optimization: Theory, Methods and Applications. New York: Springer, 2003. 271 p.
- Кишов Е.А., Комаров В.А. Топологическая оптимизация силовых конструкций методом выпуклой линеаризации // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2018. Т. 17. № 1. С. 137-149.
- Komarov V.A., Boldyrev A.V., Kuznetsov A.S., Lapteva M.Y. Aircraft design using a variable density model // Aircraft Engineering and Aerospace Technology. 2012. Vol. 84. Issue 3. P. 162-171.
- Kurkin E.I., Kishov E.A., Lukyanov O.E., Espinosa Barcenas O.U. Technique of considering the material anisot-ropy in topology optimization of short fibers composite structures // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1925. Issue 1.
- Разани Р. Поведение равнопрочной конструкции и её отношение к конструкции минимального веса // Ракетная техника и космонавтика. 1965. Том 3. №12. С.35-39.
- Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Скаков А.Ю. Рентгенографический и электроннооптический анализ. М.: Изд-во «Металлургия». 1970. 366 с.
- Lomov S.V., Huysmans G., Luo Y., Parnas R.S., Prodromou A., Verpoest I., Phelan F.R. Textile composites: modelling strategies // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2001. V. 32, № 10. P. 1379-1394.
- Комаров В.А., Павлов А.А., Павлова С.А. Экспериментально-аналитическое определение упругих характеристик слоистого тканевого композита // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2022. Т.21, № 2. С. 65-79.
- Шэнли Ф.Р. Анализ веса и прочности самолетных конструкций. М.: Оборонгиз. 1957. 408 с.
- Комаров В.А. Весовой анализ авиационных конструкций: теоретические основы // Полёт. Общероссийский научно-технический журнал. 2000. №1. С. 31-39.
- МалковВ.П., УгодчиковА.Г. Оптимизация упругих систем. М.: Наука, 1981. 288 с.
- Комаров А.А. Основы проектирования силовых конструкций. Куйбышев: Кн. изд-во. 1965. 88 с.
- Vasiliev V.V., GurdalZ. Optimal Design: Theory and Applications to Materials and Structures. CRC Press, 1999. 320 p.
- Комаров В.А. Безразмерный критерий силового совершенства конструкций // Механика твёрдого тела. 2018. №4. С. 34-37.
- Болдырев А.В. Весовой анализ крыльев нетрадиционной конфигурации // Общероссийский научно-технический журнал «Полет». 2009. № 10. С. 57-60.
- Vasiliev V. V., Morozov E. V. Advanced Mechanics of Composite Materials and Structural Elements. Third Edition. Elsevier. 2013. 833p.
- Boldyrev A. V., Kozlov D.M., Pavelchuk M. V. Evaluation of Anisogrid Composite Lattice Structures Weight Effectiveness using the Load-carrying Factor // Procedia Engineering. 2017. Vol. 185. P. 153-159.
- Кретов А.С., Шатаев П.А. К оценке массы фюзеляжа самолета при переходе на композиционные материалы // Известия вузов. Авиационная техника. 2020. №3. С. 17-26.
- Щербакова А.О. Тканевый композит. Оценка упругодиссипативных характеристик // Вестн. Южно-Ур. унта. Сер. Матем. Мех. Физ.. 2014. 6:2. С. 40-48.
