Анализ напряженно-деформированного состояния трехслойных конструкций летательных аппаратов в зоне краевого эффекта и уточнение принципов расчета на прочность таких конструкций

• Автор: Абросимов, Николай Анатольевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
Введение
Раздел 1 Напряженно - деформированное состояние
трехслойных цилиндрических конструкций
1.1 Основные соотношения для трехслойных ци-
линдрических оболочек с несимметричным пакетом
1.1.1 Принятые геометрические гипотезы и исходные
зависимости
1.1.2 Гипотезы моментности
1.1.3 Структура и свойства пакета
1.2 Основные разрешающие соотношения
1.2.1 Разделение переменных при решении задач
пространственного деформирования слоев трехслойной конструкции
1.2.2 Вариационные принципы в описании трехмер-
ного напряженно - деформированного состояния пакета трехслойной конструкции
1.3 Определение напряженно - деформированного
состояния трехслойной цилиндрической оболочки под действием осевой сжимающей силы
1.4 Выводы первого раздела
Раздел 2 Экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния элементов трехслойных конструкций
2.1 Экспериментальное исследование трехслойных
балочных элементов
2.2 Экспериментальное исследование трехслойной
цилиндрической оболочки под действием осевой силы, приложенной к одному несущему слою
2.3 Выводы второго раздела
Раздел 3 Условия прочности трехслойных конструкций
3.1 Критерии прочности и пластичности в задачах
трехмерного напряженного состояния
3.2 Использование обобщенного критерия прочности для общей оценки прочности заполнителя
3.3 Выводы третьего раздела
Основные результаты, их научная новизна
Внедрение результатов исследования. Возможные другие
области их применения и дальнейшего развития
Литература
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Требования по прочности и весу, предъявляемые к современным конструкциям, непрерывно повышаются, а условия, в которых эксплуатируются изделия, становятся все более жесткими. В процессе эксплуатации современные изделия, помимо силовых, подвергаются комплексу различного вида физических воздействий: высокой температуры, климатических факторов, радиации и других; во многих случаях стенки конструкции должны выполнять также и теплоизолирующие функции [35].
Создание материала, достаточно прочного, жесткого и удовлетворяющего требованию сопротивляемости комплексу физических факторов, практически невозможно. Необходимость одновременного выполнения целого ряда порой противоречивых требований приводит к идее многослойных конструкций, в которых каждый слой воспринимает только один или лучше несколько факторов воздействия. При этом слои могут различаться как по толщине, так и по физико-механическим свойствам, то есть пакет существенно неоднороден.
Весьма обширным и важным классом многослойных конструкций являются трехслойные конструкции. Трехслойные несущие элементы при малом весе обладают повышенной жесткостью на изгиб, что позволяет получить значительный выигрыш в весе для конструкций, воспринимающих сжимающие усилия. Кроме того, во многих случаях трехслойные пакеты обладают высокими теплоизолирующими и радиотехническими свойствами, что является немаловажным фактором при эксплуатации ряда современных изделий различного назначения. Опыт эксплуатации и отработки объектов с применением

1.2. ОСНОВНЫЕ РАЗРЕШАЮЩИЕ СООТНОШЕНИЯ
1.2.1. РАЗДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ СЛОЕВ ТРЕХСЛОЙНОЙ КОНСТРУКЦИИ
При решении задачи напряженно - деформированного состояния трехслойной цилиндрической оболочки проводились исследования в области отыскания потенциальной функции деформации заполнителя как трехмерного ортотропного тела, но, к сожалению, в виду сложности описательной модели таковую получить не удалось. Из анализа работ других исследователей на эту тему следует, что найти трехмерную потенциальную функцию для решения данной задачи не представляется возможным [52].
В связи с этим трехмерную задачу напряженно - деформированного состояния трехслойной цилиндрической оболочки предлагается решить при помощи задания аппроксимирующих функций распределения деформаций заполнителя, полученных на основе принятых гипотез. То есть при решении задачи используется прием выражения деформаций заполнителя через функции перемещений несущих слоев. На основании закона о совместности деформации на границах «заполнитель - несущий слой» и построении граничных условий в зонах стыка, а затем интегрирования по высоте трехслойного пакета были получены следующие соотношения:
У3(х,у,г) = У|(х,у)Г1(г) + у2(х, у)); (16)
&г> т
Ш’> (18)

и3(х, У, г) = и, (х, у)Г(г) + и2(х, у)Г(г) - 1У~] {(
у3(х, у, г) = у,(х, у)Цг) + у2(х, у)£,(г) --X,
1 (ду,(х, уЧ 1 (ды2{х,у)

Г(г)+-Г[-