ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАЧАЛЬНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ СФЕРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Сферические оболочки применяются во многих областях техники. Примерами могут быть переборки подводных лодок, днища резервуаров танков, конструкции космических аппаратов.
К числу преимуществ этих конструкций относится то, что они дают максимальный полезный объем, являясь одновременно несущими и ограждающими конструкциями.
Проверка оболочек на устойчивость является задачей первоочередной важности, т.к. известно, что оболочки, даже при незначительной толщине, обладают большой прочностью и поэтому их недостаточная устойчивость может оказаться критерием, определяющим несущую способность.
В реальных конструкциях чаще применяются сферические сегменты, закрепленные по краю. Такие сферические сегменты нагружены равномерно распределённым внешним давлением.
Выпучивание оболочек сопровождается появлением, кроме цепных напряжений в срединной поверхности, напряжений от изгиба [1].
Различают общую и локальную формы потери устойчивости. Общая потеря устойчивости оболочки хаpaктеризуется вовлечением в процесс выпучивания большей части ее поверхности. Форма выпучивания зависит от отношения высоты сферического сегмента к диаметру опopного контура, действующей нагрузки и наличия начальных отклонений формы. Местная потеря устойчивости оболочки хаpaктеризуется появлением одиночной вмятины или отдельных локальных вмятин.
В настоящей работе исследовалось влияния отклонений формы на устойчивость тонкой составной сферической оболочки на основе применения имитационной модели, хаpaктеризующей изменение формы оболочки по поверхности.
Для исследований разработана геометрическая модель тонкостенной крупногабаритной сферической оболочки с начальными отклонениями формы (рис. 1).
Рис. 1. Модель сферической оболочки с начальными отклонениями формы
Отклонения формы поверхности оболочки от сферичности задавались в виде функции:
где - полином, описывающий коэффициент формы меридионального сечения; λ = 2(n - 1); n - количество лепестков в опopном поясе сферической конструкции; k - коэффициент, зависящий от количества лепестков в опopном поясе сферической конструкции.
Полином имел вид:
при n = 10.
Присутствие первой гармоники во всех параллелях рассматриваемой модели хаpaктеризует общие изменения формы оболочки. Влияние неправильности формы лепестков и их количества в составе оболочки на форму конструкции, хаpaктеризуют гармоники высших порядков, описываемые коэффициентом формы меридионального сечения. Порядок гармоник увеличивается в направлении от полюса сферы к её свободной кромке. Последнее слагаемое описываемой функцииучитывает влияние угловых перемещений лепестков при сварке на изменение формы оболочки.
Для исследуемой модели задавались радиус сферы и максимальные отклонения формы от сферичности ωmax.
Поверхность оболочки была представлена конечными элементами. Каждый узел конечного элемента имел шесть степеней свободы. Узловые перемещения по опopному контуру были запрещены. Задавались толщина оболочки и механические свойства стали.
Исследовалось влияние начальных отклонений формы оболочки на потерю устойчивости. Во всех случаях наблюдается снижение величины критической нагрузки по сравнению с гладкой сферой.
Рис. 2. Третья форма потери устойчивости оболочки
Местная форма потери устойчивости хаpaктеризовалась появлением отдельных локальных вмятин в районе опopного контура (рис. 2). На их появление в этом районе сказывалось влияние изгибающего момента опopного контура. С ростом нагрузки в процесс выпучивания вовлекалась всё большая часть поверхности сферы. Форма выпучивания имела многоволновой вид. Наблюдалось неосесимметричное выпучивание оболочки. На процесс выпучивания при общей потери устойчивости оболочки, сказывалось наличие начальной эллиптичности формы её экваториальных контуров (рис. 3).
Рис. 3. Общая потеря устойчивости тонкостенной оболочки при начальных отклонениях формы равных толщине оболочки
Список литературы
Статья в формате PDF
138 KB...
17 04 2024 13:51:34
Статья в формате PDF
102 KB...
15 04 2024 20:12:45
Статья в формате PDF
267 KB...
14 04 2024 22:46:44
Статья в формате PDF
119 KB...
12 04 2024 10:43:53
Статья в формате PDF
117 KB...
11 04 2024 13:44:24
Статья в формате PDF
125 KB...
10 04 2024 20:12:47
Статья в формате PDF
142 KB...
09 04 2024 13:33:17
Статья в формате PDF
100 KB...
08 04 2024 0:41:39
Статья в формате PDF
447 KB...
07 04 2024 8:16:12
В работе отражены особенности современных компьютерных и мехатронных технологий в дизайне изделий, способствующих повышению их потребительской ценности.
Раскрыта сущность и методология процесса машинного орнаментирования изделий.
...
06 04 2024 13:26:49
Статья в формате PDF
334 KB...
05 04 2024 2:25:57
Статья в формате PDF
103 KB...
04 04 2024 7:34:20
Статья в формате PDF
304 KB...
03 04 2024 21:10:12
В обзоре представлены результаты научных исследований по изучению морфо-функциональной динамики коллагена при течении как физиохогических, так и патологических процессов в организме. Показано активное участие коллагена в течении заболеваний весьма отличных по патогенетическим механизмам формирования. Следует отметить, что в последние годы наблюдается повышенный интерес к изучению биохимических параметров обмена коллагена при различных заболеваниях и, как свидетельствуют результаты исследований, их динамика в большинстве своем является отражением тяжести патологического процесса в различных физиологических системах.
...
02 04 2024 6:30:36
Статья в формате PDF
127 KB...
01 04 2024 9:16:47
Статья в формате PDF
111 KB...
30 03 2024 7:21:33
Статья в формате PDF
103 KB...
29 03 2024 18:44:13
Статья в формате PDF
261 KB...
28 03 2024 23:24:18
Статья в формате PDF
133 KB...
27 03 2024 9:54:54
Статья в формате PDF
145 KB...
25 03 2024 9:13:45
Статья в формате PDF
100 KB...
24 03 2024 7:22:24
Статья в формате PDF
105 KB...
23 03 2024 23:41:37
Статья в формате PDF
332 KB...
22 03 2024 11:57:35
В работе исследовалось изменение метаболизма коллагена при остром стрессе у крыс с различным эмоциональным статусом. Острый стресс индуцировали, помещая животных в пластиковые камеры с отверстием для доступа воздуха на 1 час, 2,5 часа и 6 часов. Наблюдалось различие в реакции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и динамике показателей метаболизма коллагена у крыс с разным эмоциональным статусом.
...
21 03 2024 10:17:28
Статья в формате PDF
112 KB...
20 03 2024 22:43:19
Статья в формате PDF
272 KB...
17 03 2024 3:49:47
Статья в формате PDF
228 KB...
16 03 2024 12:34:16
Статья в формате PDF
127 KB...
14 03 2024 1:25:25
Статья в формате PDF
120 KB...
13 03 2024 9:37:33
Статья в формате PDF
112 KB...
12 03 2024 13:46:29
Статья в формате PDF
104 KB...
11 03 2024 7:22:31
Статья в формате PDF
108 KB...
10 03 2024 20:45:11
Статья в формате PDF
102 KB...
09 03 2024 11:40:16
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
