539.3 Конечно-элементное моделирование нестационарной термоустойчивости композитных конструкций

Димитриенко Ю. И. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Богданов И. О. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Юрин Ю. В. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Маремшаова А. А. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Анохин Д. С. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)

ТЕОРИЯ УСТОЙЧИВОСТИ, ТЕРМОУСТОЙЧИВОСТЬ, КОМПОЗИТЫ, МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, СОБСТВЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ, СОБСТВЕННЫЕ ФОРМЫ


doi: 10.18698/2309-3684-2024-1-3854


Рассматривается задача моделирования потери устойчивости конструкций из композиционных материалов вследствие нестационарных тепловых воздействий на них, с учетом температурной зависимости свойств компонентов композита. Сформулированы системы уравнений для расчета основного и варьированного состояний конструкции. Предложена классификация задач устойчивости. Описано применение метода конечных элементов для определения критической температуры и отвечающей ей формы потери устойчивости конструкции. Сформулирована локальная обобщенная задача на собственные значения и произведена верификация предложенной модели с помощью программного комплекса SMCM, разработанного в НОЦ «Симплекс» МГТУ им. Н.Э. Баумана, а также с помощью ПК ANSYS. Показано, что результаты расчета собственных форм и собственных значений в тестовой задаче достаточно хорошо совпадают.


Болотин В.В. Неконсервативные задачи теории упругой устойчивости. Москва, Гостехтеоретиздат, 1961, 339 с.
Timoshenko S.P., Gere J.M. Theory of elastic stability. New York/Toronto/London: McGraw-Hill, 1961, 356 p.
Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. Москва, Наука, 1967, 964 с.
Григолюк Э.И., Чулков П.П. Устойчивость и колебания трехслойных оболочек. Москва, Машиностроение, 1973, 215 с.
Алфутов Н.А. Основы расчета на устойчивость упругих систем. Москва, Машиностроение, 1978, 312 с.
Пановко Я.Г., Губанова И.И. Устойчивость и колебания упругих систем: Современные концепции, ошибки и парадоксы. Москва, Наука, 1979, 384 с.
Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. Москва, Машиностроение, 1988, 271 с.
Bazant Z.P., Cedolin L. Stability of structures. Oxford, Oxford University Press, 1990, 316 p.
Ванько В.И. Очерки по теории устойчивости элементов конструкций. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, 220 с.
Соломонов Ю.С., Георгиевский В.П., Недбай А.Я., Андрюшин В.А. Прикладные задачи механики композитных цилиндрических оболочек. Москва, Физматлит, 2014, 408 с.
Гузь А.Н. Основы трехмерной теории устойчивости деформируемых тел. Киев: Вища школа, 1986, 512 с.
Kohnke P. ANSYS. Theory references. ANSYS, Inc., 1994, 1286 p.
Abaqus. Theories_Manual. www.cadfamily.com
Димитриенко Ю.И. Обобщенная трехмерная теория устойчивости упругих тел. Часть 1: конечные деформации. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия естественные науки, 2013, № 4, с.79–95.
Димитриенко Ю.И. Обобщенная трехмерная теория устойчивости упругих тел. Часть 2: малые деформации. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия естественные науки, 2014, № 1, с. 17–26.
Димитриенко Ю.И. Механика сплошной среды. Т. 4. Основы механики твердых сред. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013, 624 c.
Димитриенко Ю.И., Богданов И.О. Конечно-элементный метод решения трехмерных задач теории устойчивости упругих конструкций. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия естественные науки, 2016, № 6, с. 73-92.
Dimitrienko Yu. I., Bogdanov I. O. Numerical simulation of the stability of three-dimensional elastic composite structures based on the finite element method. IOP Conference Series: Material Science and Engineering, 2020, vol. 934, no. 012011. DOI:10.1088/1757-899X/934/1/012011
Димитриенко Ю.И. Механика сплошной среды. Т. 1. Тензорный анализ. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 463 с.
Димитриенко Ю.И., Юрин Ю.В., Сборщиков С.В., Богданов И.О., Яхновский А.Д., Баймурзин Р.Р. Конечно-элементное моделирование упругих свойств тканевых полимерных композитов при высоких температурах. Математическое моделирование и численные методы. 2020, № 1, с. 3–27
Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. Москва, Мир, 1975, 542 с.
Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. Москва, Мир, 1979, 392 с.
Свидетельство № 2022682614 Программа Stability_3D_Manipula для конечно-элементного расчета устойчивости конструкций из полимерных композиционных материалов, с учетом криволинейной анизотропии: свидетельство о офиц. регистрации программы для ЭВМ / Димитриенко Ю.И., Сборщиков С.В., Юрин Ю.В., Богданов И.О.; заявитель и правообладатель МГТУ им. Н.Э. Баумана ― №2022682614; заявл. от 23.11.2022.
http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/keramika-i-steklo/svojstvakarbida-kremniya-sic


Димитриенко Ю.И., Богданов И.О., Юрин Ю.В., Маремшаова А.А., Анохин Д. Конечно-элементное моделирование нестационарной термоустойчивости композитных конструкций. Математическое моделирование и численные методы, 2024, № 1, с. 38–54.



Скачать статью

Количество скачиваний: 145