Динамическое поведение оболочек, несущих системы присоединенных масс и жесткостей

• Автор: Антуфьев, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературы
Глава 2 Динамика оболочки с системой дополнительно присоединенных масс
2.1 Построение динамических функций влияния для оболочки
2.2 Определение динамической реакции пологой оболочки, несущей систему дополнительно присоединенных масс
2.3 Вынужденные колебания пологой оболочки под действием произвольной динамической нагрузки
2.4 Вынужденные колебания пологой оболочки, несущей дополнительную массу. Решение методом расчленения
2.5 Упрощенное решение задачи с использованием модели безинерционной оболочки
Глава 3. Динамика дискретно подкрепленной оболочки
3.1 Вынужденные колебания замкнутой цилиндрической оболочки с регулярной системой дополнительных присоединенных масс
3.2 Динамика цилиндрической оболочки дискретно подкрепленной системой стрингеров
Глава 4. Динамическое геометрически нелинейное деформирование оболочек
4.1 Постановка задачи.
4.2 Метод решения
4.3 Решение статической задачи о геометрически нелинейном деформировании пологой оболочки
4.4 Динамическое нелинейное деформирование пологой оболочки
4.5 Приближенное решение задачи о нелинейных колебаниях оболочки с присоединенной массой
Заключение
Список литературы.

Конструкция современных образцов ракетно-космической и авиационной техники в основном представляет собой оболочки дискретно подкрепленные системой силовых элементов - стрингеров и шпангоутов. Для присоединения конструкционных элементов таких, как датчики, части двигательной системы, различные приборы и оборудование к оболочкам присоединяют элементы малых размеров - кронштейны и фланцы.
Концентрация напряжений в тонкостенных конструкциях элементов ЛА, возникающая в зоне действия локальных нагрузок - крепления силовых элементов - существенно влияет на несущую способность всей системы в целом. Ее необходимо знать для расчета оболочки на местную прочность, а затем и для оценки ее устойчивости, так как при некоторых видах локальных нагрузок возможны сдвигающие и сжимающие напряжения. При достаточно больших значениях сосредоточенных нагрузок локальные перемещения оболочек могут быть соизмеримы с их толщинами. При этом сложная проблема расчета локально нагруженной дискретно подкрепленной оболочки еще более осложняется за счет необходимости учета нелинейных эффектов при деформировании.
Кроме местного напряженного состояния не менее важно знать перемещение оболочки в районе подкрепления для определения коэффициентов локальной податливости отдельных блоков составных ЛА. Это необходимо для составления и уточнения динамической схемы ЛА в целом. Кроме уточнения динамической схемы ЛА также важно знать и изменение собственных характеристик колебаний оболочек вследствие присоединения к ним отдельных элементов (подсистем), которые увеличивают вероятность возникновения резонансных колебательных режимов.

3. Динамика дискретно подкрепленной оболочки.
3.1. Вынужденные колебания замкнутой цилиндрической оболочки с регулярной системой дополнительных присоединенных масс.
Замкнутые или разомкнутые цилиндрические оболочки, дискретно подкрепленные системой стрингеров и шпангоутов, являются основным конструктивным элементом объектов авиационной и ракетно-космической техники. Часто к таким оболочкам присоединяются конструктивные элементы, приборы, различного вида датчики и т. д., размеры которых достаточно малы по сравнению с габаритными размерами оболочек. Эти элементы не имеют собственных жесткостных характеристик, но обладают массами. Поэтому динамическое поведение даже гладких оболочек с системой таких дополнительных грузов будет отличаться от динамики собственно оболочек.
В этом параграфе рассмотрим динамическое поведение вышеназванных оболочечных систем под действием неосесимметричных нагрузок. Во времени эти нагрузки носят импульсный характер, понимаемый в смысле А. С. Вольмира [18]. Сформулированная задача является крайне сложней, поэтому здесь приводится приближенное решение, основанное на использовании различных вариантов классической модели цилиндрических оболочек.
Рассмотрим тонкую упругую круговую цилиндрическую оболочку конечной длины, отнесенную к цилиндрической системе координат а,Р. Продольная координата а является безразмерной и равна а = х/К Оболочка закреплена в торцевых сечениях и несет систему сосредоточенных масс М. равномерно распределенных по окружности в N сечениях оболочки, определяемых продольной безразмерной координатой £ = х, / Я. (рис 3.1). К оболочке приложена