Моделирование упругопластического деформирования гибких пологих оболочек с пространственными структурами армирования
Автор: Янковский Андрей Петрович
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 3 т.11, 2018 года.
Бесплатный доступ
На основе метода шагов по времени построена математическая модель упругопластического деформирования пространственно армированных гибких пологих оболочек. Решение соответствующей начально-краевой задачи находится по явной схеме типа «крест». Неупругое поведение материалов компонетов композиции описывается теорией течения с изотропным упрочнением. Возможное ослабленное сопротивление волокнистых пологих оболочек поперечным сдвигам учитывается в рамках уточненной кинематической модели, из которой как частный случай получается теория Редди. Геометрическая нелинейность задачи вводится в приближении Кармана. Исследовано упругопластическое динамическое изгибное деформирование «плоско» и пространственно армированных стеклопластиковых и металлокомпозитных цилиндрических панелей под действием нагрузок взрывного типа. Показано, что как для сравнительно толстых, так и довольно тонких пологих оболочек замена «плоской» перекрестной структуры армирования на пространственную может приводить к уменьшению податливости конструкции в поперечном направлении на несколько десятков процентов...
Пологие оболочки, пространственное армирование, геометрическая нелинейность, упругопластическое деформирование, уточненные модели изгиба, теория редди, динамическое нагружение, схема типа "крест"
Короткий адрес: https://sciup.org/143166062
IDR: 143166062 | DOI: 10.7242/1999-6691/2018.11.3.25
Список литературы Моделирование упругопластического деформирования гибких пологих оболочек с пространственными структурами армирования
- Тарнопольский Ю.М., Жигун И.Г., Поляков В.А. Пространственно-армированные композиционные материалы. Справочник. М.: Машиностроение, 1987. 224 с.
- Mohamed M.H., Bogdanovich A.E., Dickinson L.C., Singletary J.N., Lienhart R.R. A new generation of 3D woven fabric performs and composites//SAMPE J. 2001. Vol. 37. No. 3. P. 3-17.
- Schuster J., Heider D., Sharp K., Glowania M. Measuring and modeling the thermal conductivities of three-dimensionally woven fabric composites//Mech. Compos. Mater. 2009. Vol. 45. P. 165-174.
- Тарнопольский Ю.М., Поляков В.А., Жигун И.Г. Композиционные материалы, армированные системой прямых взаимно ортогональных волокон. 1. Расчет упругих характеристик // Механика полимеров. 1973. № 5. C. 853-860.
- Крегерс А.Ф., Тетерс Г.А. Структурная модель деформирования анизотропных, пространственно армированных композитов//Механика композитных материалов. 1982. № 1. C. 14-22.
- Янковский А.П. Определение термоупругих характеристик пространственно армированных волокнистых сред при общей анизотропии материалов компонент композиции. 1. Структурная модель // Механика композитных материалов. 2010. Т. 46, № 5. С. 663-678.
- Соломонов Ю.С., Георгиевский В.П., Недбай А.Я., Андрюшин В.А. Прикладные задачи механики композитных цилиндрических оболочек. М.: Физматлит, 2014. 408 с.
- Янковский А.П. Применение явного по времени метода центральных разностей для численного моделирования динамического поведения упругопластических гибких армированных пластин//Вычисл. мех. сплош. сред. 2016. Т. 9, № 3. С. 279-297.
- Богданович А.Е. Нелинейные задачи динамики цилиндрических композитных оболочек. Рига: Зинатне, 1987. 295 с.
- Амбарцумян С.А. Общая теория анизотропных оболочек. М.: Наука, 1974. 446 с.
- Малмейстер А.К., Тамуж В.П., Тетерс Г.А. Сопротивление жестких полимерных материалов. Рига: Зинатне, 1972. 498 с.
- Абросимов Н.А., Баженов В.Г. Нелинейные задачи динамики композитных конструкций. Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2002. 400 с.
- Reddy J.N. Mechanics of laminated composite plates and shells. Theory and analysis/2nd Ed. Boca Raton: CRC Press, 2004. 831 p.
- Баженов В.А., Кривенко О.П., Соловей Н.А. Нелинейное деформирование и устойчивость упругих оболочек неоднородной структуры. Модели, методы, алгоритмы, малоизученные и новые задачи. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012. 336 с.
- Андреев А. Упругость и термоупругость слоистых композитных оболочек. Математическая модель и некоторые аспекты численного анализа. Saarbrucken, Deutschland: Palmarium Academic Publishing, 2013. 93 c.
- 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 с.
- Янковский А.П. Уточненная модель упругопластического изгибного деформирования гибких армированных пологих оболочек, построенная на основе явной схемы типа «крест»//Вычисл. мех. сплош. сред. 2017. Т. 10, № 3. С. 276-292.
- Whitney J.M., Sun C.T. A higher order theory for extensional motion of laminated composites//J. Sound Vib. 1973. Vol. 30. No. 1. P. 85-97.
- Белькаид К., Тати А., Бумараф Р. Простой конечный элемент с пятью степенями свободы в узле, основанный на теории сдвигового деформирования третьего порядка//Механика композитных материалов. 2016. Т. 52, № 2. С. 367-384.
- Иванов Г.В., Волчков Ю.М., Богульский И.О., Анисимов С.А., Кургузов В.Д. Численное решение динамических задач упругопластического деформирования твердых тел. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. 352 с.
- Houlston R., DesRochers C.G. Nonlinear structural response of ship panels subjected to air blast loading//Comput. Struct. 1987. Vol. 26. No. 1-2. P. 1-15.
- Композиционные материалы. Справочник/Под ред. Д.М. Карпиноса. Киев: Наукова думка, 1985. 592 с.
- Справочник по композитным материалам/Под ред. Дж. Любина. М.: Машиностроение, 1988. Кн. 1. 448 с.
- Жигун И.Г., Душин М.И., Поляков В.А., Якушин В.А. Композиционные материалы, армированные системой прямых взаимно ортогональных волокон. 2. Экспериментальное изучение // Механика полимеров. 1973. № 6. С. 1011-1018.
- Янковский А.П. Построение уточненной модели упругопластического поведения гибких армированных пластин при динамическом нагружении//Механика композиционных материалов и конструкций. 2017. Т. 23, № 2. С. 283-304.
