Прикладные задачи механики толстостенных конструкций, изготовленных из композитов методом намотки

• Автор: Портнов, Георгий Георгиевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Рига
• Количество страниц: 429 c. : ил

Диссертация посвящена развитию методов расчета толстостенных конструкций, образованных намоткой композитов, направленных на повышение их несущей способности, энергоемкости, монолитности и совершенствование технологии их изготовления.
Работа выполнена в лаборатории прочности полимерных конструкций Института механики полимеров АН Латвийской ССР. Автор выражает глубокую благодарность руководителю лаборатории Ю.М.Тарнопольскому и всему коллективу лаборатории за помощь в работе.

I. ТОЛСТОСТБННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ КОМПОЗИТОВ, ИЗГОТАВЛИВАЕМЫЕ
МЕТОДОМ НАМОТКИ
1.1. Задачи механики, связанные о особенностями намоточных изделий
1.2. Механические свойства композитов, используемых
в намоточных изделиях
1.2.1. Свойства композитов в состоянии переработки
1.2.2. Деформативные свойства отвержденных компо-зитов
1.2.3. Способы описания нелинейных деформативных свойств композитов
1.2.4. Сощ)отивление композитов поперечному отрыву
1.2.5. Влияние технологических факторов на прочность намоточных изделий
1.3. Напряженно-деформированное состояние намоточных изделий в процессе их изготовления
1.3.1. Этапы технологического процесса и их описание
1.3.2. Экспериментальные исследования
1.3.3. Начальные напряжения в намоточных изделиях
1.3.4. Методы управления начальными напряжениями . . . 45"
1.4. Несущая способность некоторых типов намоточных конструкций
1.4.1. Толстостенные кольца и трубы из композитов, нагруженные давлением
1.4.2. Конструкции с предварительным натягом
1.4.3. Плоские детали, изготавливаемые методом хордовой намотки

1.4.4. Маховики
1.5. Цели, задачи и содержание работы
П. СИЛОВОЙ АНАЛИЗ НАМОТКИ КОМПОЗИТОВ
2.1. Общая постановка задачи силовой намотки
2.1.1. Дискретная модель намотки
2.1.2. Модель непрерывно растущего тела
2.1.3. Усложнение свойств материала
2.2. Оценка погрешностей моделей
2.2.1. Влияние конечности радиальных деформаций
2.2.2. Влияние спиральности витков
2.2.3. Натяжение в наружном витке
2.3. Сравнение моделей и их численная реализация при описании намотки нелинейно-упругого материала
2.4. Кусочно-линейная аппроксимация деформативных свойств полуфабриката цри поперечном сжатии. . . .
2.4.1. Кусочно-линейная модель
2.4.2. Намотка линейно-упругого материала
2.4.3. Области применения линейных моделей
2.4.4. Сравнение расчетов с экспериментальными данными
Выводы по главе
Ш. УПРАВЛЕНИЕ НАЧАЛЬНЫМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ
3.1. Программированная силовая намотка
3.1.I. Переход от напряжений после окончания намотки полуфабриката к реализующей их силовой программе
3.1.2. Переход от напряжений после разогрева к напря1X Я
жениям после окончания намотки полуфабриката

1,о 0,95

0,85 QSQ Q7S Ц70
Рис. 1.4.2. Зависимость разрушающего внутреннего давления от относительных размеров колец из однонаправленных стеклопластиков:
1 - стеклопластик ЛСБ-Р (испытания на полудисках)
[54],
2 - стеклопластик ЛСБ-ё (испытания при помощи резинового манжета) [54],
3 - стеклопластик ЛСБ-В (испытание при помощи резинового манжета)[170].
/00

7/0

С,5й°
рМПа Zi
• ""if

/ /
/ т
Рис. 1.4.3. Зависимость относительной величины разрушающего внутреннего давления от толщины колец из углепластика [214]
0.95 Q90 035 0.80 0.75 Q70
Рис. 1.4.4. Зависимость разрушающего внутреннего давления от относительных размеров колец из тканевых стеклопластиков (I - [54],
2 - [170]). ’