539.376 Моделирование несущей способности подкрепленной силовым набором цилиндрической оболочки в условиях ползучести материала

Дубровин В. М. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Семёнов К. С. (МГТУ им. Н.Э.Баумана/РКК «Энергия»)

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ, ДЕЙСТВУЮЩАЯ НАГРУЗКА, ВНУТРЕННЕЕ ДАВЛЕНИЕ, ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА, ПОЛЗУЧЕСТЬ, ДЕФОРМАЦИЯ, УСТОЙЧИВОСТЬ, СТРИНГЕР, ШПАНГОУТ


doi: 10.18698/2309-3684-2018-2-3246


Цилиндрическая оболочка, длительное время находящаяся под действием значительных по величине нагрузок, может терять возможность выдерживать уровень этих нагрузок, так как снижается её несущая способность. Это связано с тем, что материал оболочки подвержен явлению ползучести. Как показывают исследования [1-3], ползучесть заметно проявляется даже при нормальной температуре и напряжениях, значительно меньших предела текучести материала оболочки. Экспериментальные и теоретические работы по устойчивости оболочек показывают [4-5], что основной причиной снижения критической нагрузки для реальных оболочек по сравнению с идеальными оболочками являются начальные несовершенства конструкции. Поэтому следует ожидать, что дополнительные прогибы, которые возникают в результате деформации ползучести, оказывают существенное влияние на несущую способность оболочки. В работе предложен метод расчета несущей способности цилиндрической оболочки, подкрепленной продольным (стрингеры) и поперечным (шпангоуты) силовым набором, находящейся под действием осевых и поперечных нагрузок, а также внутреннего избыточного давления. В качестве примера рассмотрена оболочка, материалом которой является алюминиево-магниевый сплав АМг6-М и АМг6-Н. Получены графики зависимости несущей способности от времени эксплуатации.


[1] Ржаницын А.Р. Теория ползучести. Москва, Стройиздат, 1968, 419 с.
[2] Качанов Л.М. Теория ползучести. Москва, Физматлит, 1960, 455 с.
[3] Димитриенко Ю.И. Нелинейная механика сплошной среды. Москва, Физ-мат, 2009, 629 с.
[4] Александровская Л.Н., Афанасьев А.П., Лисов А.А. Современные методы обеспечения безотказности сложных технических систем. Москва, Логос, 2001, 208 с.
[5] Ширвель П.И., Чигарев А.В. Прочность неравномерно нагретых цилиндрических тел в условиях ползучести и радиального облучения. Минск, БНТУ, 2014, 251 с
[6] Дубровин В.М., Бутина Т.А. Моделировнаие процесса ползучести конструкционных материалов. Инженерный журнал: наука и инновацими, вып. 9(21), 2013.
[7] Харлаб В.Д. Принципиальные вопросы линейной теории ползучести. СПб, СПбГАСУ, 2014, 207 с.
[8] Пачурин Г.В., Шевченко С.М., Дубинский В.Н., Власов О.В. Микромеханизмы высокотемпературной усталости и ползучести металлов и сплавов. Н. Новгород, НГТУ, 2006, 131 с.
[9] Москвичев В.В. Лекции по механике разрушения. Сибирский Федеральный Университет, 2007, 90 с.
[10] Костюк А.Г. Пластичность и разрушение кристаллического материала при сложном нагружении. Москва, МЭИ, 2000, 173 c.
[11] Соломонов Ю.С., Георгиевский В.П., Недбай А.Я., Андрюшин В.А. Методы расчета цилиндрических оболочек из композиционных материалов. Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2009, 264 с.
[12] Сухинин С.Н. Прикладные задачи устойчивости многослойных композитных оболочек. Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2010, 241 c.
[13] Фролов К.В. Избранные труды, т.2 Машиноведение и машиностроение. Москва, Наука, 2007, 523 с.
[14] Алгазин О.Д., Бутина Т.А., Дубровин В.М. К вопросу об оценке надежности и работоспособности конструкций при импульсном нагружении. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана спец. выпуск «Математическое моделирование», 2011, 3 с.
[15] Жилин П.А. Актуальные проблемы механики. СПб, Институт проблем машиноведения РАН, 2006, 306 c.
[16] Садыхов Г.С., Кузнецов В.И. Основы выбора безопасных периодов эксплуатации объектов. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2005, №4, с. 96-99.
[17] Садыхов Г.С. Критерии оценок безопасной эксплуатации технических объектов. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2005, № 1, с. 119–122.
[18] Садыхов Г.С., Кузнецов В.И. Методы и модели оценок безопасности сверхназначенных сроков эксплуатации технических объектов. Москва, изд-во ЛКИ, 2007,144 с.


Дубровин В.М., Семенов К.С. Моделирование несущей способности подкрепленной силовым набором цилиндрической оболочки в условиях ползучести материала. Математическое моделирование и численные методы, 2018, № 2, с. 32–46.



Скачать статью

Колличество скачиваний: 21