Введение к работе
Актуальность темы . Современная тенденция роста уровня достижений в области механики деформируемого твердого тело- вызвала широкое распространение конструкций, выполненных из композиционных материалов, состоящих из двух или нескольких разнородных компонентов. Ведущее значение в этом принадлежит высоким удельным механическим характеристикам композитов, а также особенности, состоящей в том, что. и материал, и изделие создастся одновременно. Причем, формируемые при этом свойства материала непосредственно определяют свойства конструкции.
Важное практическое значение имеет знание собственных параметров изделий из композитов и, в частости, сетчатых оболочечных конструкций. Такие'изделия представляют собой много раз статически неопреде-' лимые системы стержней, связанных между собой в местах пересечения и опертых на концах о силовые шпангоуты. Получаемый расчетом спектр собственных частот оболочки сетчатой структуры, а также запасы ее устойчивости действию осевой сжимающей силы, позволяют обоснованно установить соответствие между действующими внешними возмущениями и конструктивно-массовыми параметрами объекта.
Структурные стержневые конструкции в соответствии с существующими методиками рассматриваются, либо как действительно дискретные, либо заменяются континуаль :ыми моделями с эквивалентной жесткое л>ю. Первый путь, полагающий привлечение классических методов строительной механики, зачастую оказгэется практически трудно осуществимым вследствие большого числа узлов и стержней в таких конструкциях. Второй де приводит.к большим погрешностям в расчете. Привлечение для этой, цели численных методов (метода конечных элементов, метода -сеток и др.) тоже имеет ряд отрицательных сторон, обусловленных проблемой сходимости разностных схем и.т.д. Поэтому разработка аналитического подхода к исследование поведения оболочек сетчатой структуры, дающего полную информацию об ее собственных статических и динамических параметрах в рамках дискретной модели и обладающего сравнительно малым объемом вычислений, позволяет более полно отразить назначение и условия эксплуатации конструкции, а.в отдельных случаях и отказаться от проведения дорогостоящих натурных экспериментов.
- 4 ,-
Целъ работ разработка методики определения собственных статических и динамических характеристик цилиндрической структурной оболочки с ромбической сеткой, выполненной'из кошозиционного материала, в рамках дискретной модели.объекта исследования.
Научная новизна; полученных результатов заклвчается в том, что; :
-
в отличие от ранее проведенных работ по определению запасов устойчивости и спектра собственных частот сетчатых оболочечных конструкций, где рассматривались, либо континуальные расчетные моцели, либо использовались методы- численного анализа, результаты научных исследований позволили разработать методику анализа, собственных статических и динамических характеристик на основе аналитического подхода в рамках дискретной модели исследования;
-
математическая модель задачи более полно отражает назначение и условия эксплуатации оболочечной конструкций сетчатой структуры, позволяя учитывать в комплексе осевое сжимающее воздействие и имеющие место динамические процессы;
-
при разработке математической модели обьекта исследования впервые был проведен анализ влияния двоякой кривизны на несущую способность обрззуодкх оболочку ребер-стержней и сделаны обоснованные допущения в отношении конструкции в целом.
Практическая ценность. Результаты, полученные в работе, использу
ются в ЦНИИСМ и могут быть рекомендованы для анализа состояний элеме
нтов конструкций авиационной, судостроительной и машиностроительной
техники. . '
На задиту выносится разработка методики определения собственных статических и динамических характеристик цилиндрической сетчатой оболочки, выпслненной из кошозиционного материала.
Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на XIV/1989/ научной конференции молодых ученых и специалистов МФТИ, XXXV/1989/. XX'XVH/1992/ научных конференциях МФТИ, внутривузовской -научно-технической конференции МИИГА. ,
Публикации, Материалы диссертации опубликованы в 4 статьях и двух "
отчетах по НИР, "
Структура и объем диссертации, Диссертация состоит ни введения, Трех'глав, заключения и приложения. Общий объем диссертации 132 страниц, из которых 117 страниц текста, 8 страниц с рисунками и 7 страниц приложения. Библиография включает 101 название на С страницах.