Разработка метода расчёта параметров геометрической стабильности корпусов антенных рефлекторов

• Автор: Данг Нгок Ань
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ВЛ. Анализ современного состояния методов расчета оболочек из композитных материалов.
В.2. Обзор работ по размеростабильным конструкциям и термомеханике композитных материалов.
В.З. Общая характеристика работы (актуальность темы, научная новизна, практическая значимость, краткий обзор по главам).
1. Основные соотношения для расчета многослойных композитных оболочек вращения.
1.1. Деформационные соотношения и учет геометрической нелинейности в квадратичном приближении для теорий Кирхгофа-Лява.
1.1.1. Связь деформаций с перемещениями
1.1.2. Деформационные соотношения для тонких конических оболочек
1.2. Физические соотношения.
1.2.1. Приведенные механические характеристики
однонаправленного слоя КМ (ОКМ).
1.2.2. Расчет механических характеристик многослойных
тонкостенных конструкций.
1.2.3. Феноменологическая модель деформирования ОКМ в составе многослойного пакета.
1.2.4. Поверхности прочности многослойного пакета КМ при плоском напряженном состоянии.
1.3. Формулировка задачи статики многослойной оболочки вращения при осесимметричном нагружении.
1.3.1. Принцип возможных перемещений. Вариационная
формулировка задачи

1.3.2. Общие процедуры метода Ньютона для решения 53 геометрически и физически нелинейных задач статики.
1.3.3. Линеаризованная формулировка для нелинейной задачи
2. Конечный элемент (КЭ) многослойной композитной оболочки вращения
2.1. КЭ конической оболочки. Перемещения в локальной и глобальной системах координат
2.2. Аппроксимации перемещений и углов поворота
2.3. Формулировка задачи в приращениях узловых степеней свободы
на основе принципа возможных перемещений
2.4. Вычисление матриц жесткости (МЖ) конечного элемента
2.5. Решение геометрически нелинейных задач статики методом конечных элементов
2.6. Стыковка конечных элементов, задание геометрических граничных условий
3. Алгоритм программы расчета и решения тестовых задач
3.1. Общий алгоритм решение задач статики
3.1.1. Задание исходных данных по геометрии оболочки
3.1.2. Задание исходных данных по физическим характеристикам слоев оболочки
3.1.3. Задание нагрузок, температур, начальных деформаций
3.1.4. Учет упругого основания
3.1.5. Постановка шпангоутов
3.1.6.Решение разрешающей системы алгебраических уравнений МКЭ
3.1.7. Оценка сходимости итерационного процесса решения нелинейной задачи

3.2. Решение тестовых задач. Сравнение результатов расчета с известными решениями других авторов и результатами экспериментов
3.2.1. Расчет цилиндрической оболочки с полусферическим
3.2.2. Расчет выпукло-вогнутого днища
3.2.3. Ортотропная цилиндрическая оболочка под внутренним давлением
4. Расчет многослойных корпусов рефлекторов
4.1. Многослойные корпусы антенных рефлекторов
4.1.1.Описание конструкции
4.1.2. Краткое описание технологии изготовления
4.2 . Описание исходных данных конструкции
4.3. Результаты расчёта
4.4. Параметрический анализ геометрической стабильности корпусов рефлекторов (углов укладки, перепад температуры АТ)
Выводы
Список литературы
Приложение

Еп = Ехсл +E2s* +Gns + Ex/un2s2c2;
E22 = Exs4 + E2c4 + Gns + Ехцгх 2s2c2;
Ег=En = (Д + £2 )«У - 122 + EiEt («4 +);
3 ~ (i + £2)s с i2c2 ~eEi (2s с ;
E3X = En = Exsc3 - E2s3c - Gl2s2c2 + Eyju2X (s3c - sc3 j ;
E23 = E32 = Exs3c - E2sc3 + GX2s2c2 + 2s,//21 (sc-’ - s3c) , где с - cos (p, s = sin (/>, c2 = cos 2(p, s2 = sin 2cp.
Рассмотрим преобразование температурных составляющих напряжений при переходе от системы координат слоя к системе координат конструкции. Для этого представим соотношения упругости в виде
а' = Е' Е1

о-,’ Е1 Е' Еи 0 " ~«і' СТт
= Е ' Ег Ё2 0 Є2 - ®2Т
Т12. 0 0 Gu_ Jm
где сг1Г = (е, а°х + Е, //21 а°2) ДГ,
<71Г = (Д - а" + Е2 а2) АГ,
а", а“ - коэффициенты линейного температурного расширения.
В системе координат конструкции связь напряжений с деформациями будем искать в виде
ст = Е є- стг.
Тогда с помощью матрицы р и температурных составляющих напряжений о!,, определяются компоненты от следующим образом:
от = рт о'т