Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы в различных областях техники, прежде всего в авиации и ракетостроении, а также в судостроении, химическом машиностроении и в строительстве широкое применение находят многослойные конструкции, в частности тонкостенные конструкции оболочечного типа. Применение многослойных оболочек прл их рациональном проектировании позволяет при наименьших затратах материалов обеспечить высокие яесткостные и прочностные показатели, требуемые звуко- и теплоизоляционные свойства, демпфирующие и вибропоглощающие характеристики. Иногда их использование вызвано конструктивными и эксплутационными соображениями. Поэтому важной и актуальной задачей является разработка и развитие эффективных методов расчета таких конструкций.
Ряд оболочечных конструкций подвержен действию нагрузок, вызывающих снимающие напряжения, в силу чего несущая способность этих конструкций определяется их устойчивостью. Стремление к снижению веса при одновременном увеличении жесткости привело к широкому использованию оболочек, подкрепленных ребрами жесткости. Однако разработанные ранее методики расчета на устойчивость посвящены, в основном, либо гладким композитным, либо ребристым изотропным оболочкам. При этом из композитных оболочек наиболее часто рассматривались оболочки цилиндрической формы. Оболочки других очертаний изучены не достаточно полно.
Б сачзи с изложенным представляется актуальней разработка методики расчета на устойчивость слоистых ортотрошых оболочек вращения положительной гауссовой кривизны, подкрепленных ребрами жесткости в кольцевом и меридиональном направлениях.
Целью работы является разработка методики расчета на устойчивость слоистых ортотропных оболочек вращения, подкрепленных ребрами жесткости, и исследование влияния параметров ребристой оболочки на величину критической нагрузки.
Научная новизна заключается в том, что в работе впервые разработана методика определения критического внешнего давления многослойной ребристой ортотропной оболочки вращения, в которой одновременно учитываются деформации поперечных сдвигов в слоистом пакете обшивки и ребрах двух направлений и дискретность подкрепления. На основе разработанной методики впервые для подкрепленной
- г -
оболочки вращения получены данные о влиянии деформаций поперечного сдвига, слоистости и ортотропии материала обшивки, а также дискретного разч&дения ребер на величину критической нагрузки и формы потери устойчивости.
достоверность полученных результатов обеспечивается использованием при разработке методики для ребристой оболочки апробированных гипотез и допущений, а также подтверждается тестированием вычислительной программы по известным экспериментальным и теоретическим данным других авторов и анализом сходимости численного решения.
Практическое значение диссертационной работы состоит в возможности применения разработанной методики и составленных на ее основе программ для ЕС ЗБМ для расчета современных элементов проектируемых конструкций. Основные результаты работы использованы при выполнении планов научно-исследовательских работ в Институте механики АН Украины и вошли в отчет по теме НИР № ГР 0189.0 025910.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на научных семинарах отдела строительной механики тонкостенных конструкций Института механики АН Украины /Киев, 1990-1992 г.г./, ХУІ и ХУЛ научных конференциях молодых ученых Института механики АН Украины /Киев, 1991, IS92 г.г./, семинаре по направлению "Строительная механика оболочечных систем" Института механики АН Украины /рук. академик АН Украины Я.М.Григоренко, Киев, 1992 г./ "і опубликованы в работах[і-3}.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы из 117 наименований и приложения. Объем работы составляет 98 страниц машинописного текста, включая 3 страницы таблиц и 10 страниц рисунков.