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
Существующие методы атомной эмиссионной спектроскопии для исследования состава металлов и сплавов используются во всех отраслях машиностроения. По мнению авторов, современные методы уже не обеспечивают необходимых точностей измерений.
В данной работе авторами проведены исследования влияния внешних факторов на точность измерений прибора атомно-эмиссионной спектроскопии.
...
23 05 2026 15:15:24
Статья в формате PDF
208 KB...
22 05 2026 6:36:37
Статья в формате PDF
125 KB...
18 05 2026 14:10:12
Статья в формате PDF
114 KB...
17 05 2026 9:42:41
Статья в формате PDF
164 KB...
14 05 2026 19:12:55
Статья в формате PDF
135 KB...
13 05 2026 2:11:36
Статья в формате PDF
96 KB...
12 05 2026 23:26:32
Статья в формате PDF
117 KB...
11 05 2026 0:26:38
Статья в формате PDF
121 KB...
10 05 2026 20:53:30
Статья в формате PDF
112 KB...
09 05 2026 15:56:54
Статья в формате PDF
120 KB...
08 05 2026 17:42:57
Статья в формате PDF
111 KB...
07 05 2026 6:25:44
Статья в формате PDF
118 KB...
05 05 2026 0:22:25
Статья в формате PDF
103 KB...
04 05 2026 21:12:43
Статья в формате PDF
116 KB...
03 05 2026 9:49:35
Статья в формате PDF
110 KB...
02 05 2026 19:30:33
Статья в формате PDF
226 KB...
01 05 2026 13:45:29
Статья в формате PDF
101 KB...
30 04 2026 9:36:12
Статья в формате PDF
110 KB...
29 04 2026 17:12:16
Статья в формате PDF
166 KB...
28 04 2026 3:10:24
Статья в формате PDF
104 KB...
27 04 2026 18:54:26
Статья в формате PDF
121 KB...
26 04 2026 18:31:47
Статья в формате PDF
102 KB...
25 04 2026 6:12:38
Статья в формате PDF
114 KB...
24 04 2026 17:21:45
Рассматриваются процессы формирования и распространения сейсмического излучения на основе ньютоновской механики. В источниках излучения среда приобретает механический импульс, который распространяется в виде пакета, действующего на элементы среды с силой, равной производной импульса по времени передачи.
...
23 04 2026 23:11:43
Статья в формате PDF
250 KB...
22 04 2026 4:45:17
Статья в формате PDF
131 KB...
21 04 2026 3:15:31
Статья в формате PDF
119 KB...
20 04 2026 23:38:12
Статья в формате PDF
238 KB...
19 04 2026 23:31:44
Статья в формате PDF
121 KB...
18 04 2026 21:49:34
Статья в формате PDF
296 KB...
17 04 2026 12:30:56
Статья в формате PDF
117 KB...
16 04 2026 7:11:15
Статья в формате PDF
345 KB...
15 04 2026 12:18:33
Статья в формате PDF
104 KB...
14 04 2026 4:36:56
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 ::
