Расчет и проектирование композитных оболочек вращения, находящихся в поле центробежных сил

• Автор: Боков, Юрий Владиславович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 c. : ил

I. ИНЕРЦИОННЫЕ НАКОПИТЕЛИ ЭНЕРГИИ ИЗ КОМПОЗИТНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
1.1. Конструктивные особенности композитных маховиков, методы их расчета и проектирования
1.2. Оболочки из композитных материалов как
накопители энергии. Постановка задачи
П. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ТЕОРИИ ОПТИМАЛЬНОГО АРМИРОВАНИЯ
ВРАЩАЮЩИХСЯ КОМПОЗИТНЫХ ОБОЛОЧЕК
2.1. Уравнения безмоментной теории вращающихся композитных оболочек
2.2. Условия оптимальности структуры композита
Ш. РАВНОНАПРЯЖЕННЫЕ КОМПОЗИТНЫЕ ОБОЛОЧКИ ВРАЩЕНИЯ
3.1. Оболочки, образованные из однонаправленной
ленты
3.2. Оболочки, образованные из ортотропной ленты
IV. ВРАЩАЮЩИЕСЯ КОМПОЗИТНЫЕ ОБОЛОЧКИ С ЗАДАННОЙ
ТРАЕКТОРИЕЙ АРМИРОВАНИЯ
4.1. Оболочки, образованные из однонаправленной
ленты намоткой по геодезическим линиям
4.2. Оболочки, образованные из ортотропной ленты, уложенной по меридианам
V. ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ВРАЩАЮЩИХСЯ КОМПОЗИТНЫХ ОБОЛОЧЕК И
НЕКОТОРЫЕ СПОСОБЫ ЕЕ УВЕЛИЧЕНИЯ
5.1. Характеристики энергоемкости вращающихся
композитных оболочек

5.2. Композитные оболочки вращения с распределенной
по экватору массой
5.3. Композитные оболочки, заполненные балластом
Заключение
Литература

В основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года в качестве одной из задач развития науки и ускорения научно-технического прогресса ставится разработка и внедрение высокоэффективных методов повышения свойств конструкционных материалов и увеличение их производства. Одним из путей реализации поставленных задач является дальнейшее интенсивное создание новых композитных материалов и изделий из них.
Композитные материалы представляют собой комбинации из некоторых отличных друт от друга по свойствам компонентов, работающих как единое целое. Рациональное сочетание изотропного связующего с армирующими элементами в виде тонких волокон, нитей или ткани привело к созданию высокоэффективных композитов. Все возрастающий объем применения таких материалов в авиационной, судостроительной, химической и машиностроительной промышленности обусловливается их высокой удельной прочностью и жесткостью, радиотехническими, электроизоляционными и другими свойствами. Наибольшей жесткостью и прочностью обладают волокнистые и слоистые материалы, состоящие из жестких армирующих элементов (борные, углеродные, стеклянные, органические волокна и ткани) и полимерной матрицы (эпоксидные, полиэфирные, фенолформальдегидные и другие связующие). Армирующие элементы образуют силовую несущую основу и придают конструкции нужные механические свойства. Связующее обеспечивает совместную работу армирующих элементов и равномерно распределяет по ним силовую нагрузку. Тип арматуры и матрицы зависит от комплекса требований, предъявляемых к свойствам композиции.
Одна из перспективных форм применения композитных материалов в несущих конструкциях связана с созданием инерционных накопителей

Из выражения (3.1.23) находятся корни соответствующего квадратного уравнения
_ 4 _ 11>1-2Ъ 5<.7гЧ-Н
^2,5 ” I 7 + >, (3.1.26)
И, наконец, из (3.1.24) определим
(3.1.27)
Таким образом, получены характерные точки меридиана исследуемой оболочки.
Рассмотрим неравенства (3.1.22), (3.1.23) и (3.1.24) при различных значениях параметра у
I. = £1п.
Из неравенства (3.1.22) следует, что радиус при этом значении параметра ?1 имеет единственное значение *Ъ - 1 , что
соответствует экватору оболочки. Неравенства (3.1.23) и (3.1.24) при этом удовлетворяются. Из уравнения для траектории армирования (3.1.14) следует, что угол армирования в этом случае также соответствует углу армирования на экваторе, т.е. Ч* ~ 4*^ .Из равенства (3.1.17) для 2 * получим 2,—"оо , т.е. оптимальная оболочка представляет собой цилиндр с радиусом — 1 и углом армирования ^ (рис. 3.1.1, прямая I). Из равенств (3.1.11), (3.1.18) имеем
^ 2_ б; § - 2$Га.-Я1 6, йо%% (3.1.28)