М.М. Сулейманова, А.Б. Нурмухаметов,
(ООО "Дарси+ ", Москва)
Выводятся основные соотношения позволяющие изучать возникновение и распространение трещин в составных состыкованных мягких и жестких элементах конструкций под действием облучения и температурного воздействия, а также комбинированной нагрузки. Точно аппроксимируются с помощью соотношений для первой и второй квадратичной формы сферическая оболочка и его части, коническая оболочка и его части, эллипсоидальная оболочка и его части, цилиндрическая круговая оболочка и его части, цилиндрическая некруговая оболочка и его части, тороидальная круговая и некруговая оболочка и его части, состыкованные многозвеньевые тороидальная оболочка и части сферической оболочки, цилиндрическая оболочка и части тороидальной оболочки, коническая оболочка и части цилиндра, коническая оболочка и части сферической оболочки, эллипсоидальная оболочка и части некруговой цилиндрической оболочки, коническая оболочка с частями цилиндрической оболочки и частями сферической оболочки, а также трехзвеньевые и четырехзвеньевые оболочки. Трещины полагаются существующими и возникающими. Задачи решаются в геометрически и физически нелинейной постановке. Соотношения выводятся как для пологих так и непологих элементов конструкций. Для непологих элементов конструкций как мягких так и жестких соотношения элементов конструкций во много раз длинее по сравнению с формулами для пологих пластин и оболочек. Результаты полученные по теории непологих оболочек качественно и количественно отличаются от результатов полученных по теории пологих оболочек. Составленная программа по соотношениям для теории непологих оболочек почти в два раза длиннее. Программа для многослойных элементов конструкций в цикле п раз повторяется, где п - число слоев. Решение проводится методом суперслоев методом супер конечных элементов или методом супер конечных разностей. Метод граничных элементов не обладает такими преимуществами как метод конечных элементов. Граничные условия удовлетворяются жесткой заделки, шарнирного закрепления, точечной жесткой заделки, точечного шарнирного закрепления, скользящей заделки, свободного опирания, свободного края и силовых усилий, а также комбинаций указанных условий на одной кромке. На одном контуре могут удовлетворятся комбинированные граничные условия. В составленной по выведенным соотношениям программе может учитываться несимметрия в конфигурации, несимметрия в граничных условиях, несимметрия в технических характеристиках, несимметрия в толщине, несимметрия в кривизнах и несимметрия в трещинах. В программе предусмотрено расчет элементов конструкций с переменной толщиной, переменной кривизны. Соотношения для произвольной поверхности приведения а также программа удлиняются почти в два раза, зато можно рассматривать разнообразнейшие переменные толщины и более точно удовлетворять условия подкрепления со сферической координатной сеткой, конической координатной сеткой, эллипсоидальной координатной сеткой, тороидальной координатной сеткой, цилиндрической координатной сеткой, некруговой цилиндрической координатной сеткой. Подкрепления можно учитывать двумя способами: условия подкрепления ставить на срединной поверхности или на произвольной поверхности приведения, что точнее. Изучается влияние облучения на возникновение и распространение трещин в однослойной и многослойной оболочке и пластине. Влияние облучения проводится по всей длине трещины и на кончике трещины для сферической, эллипсоидальной, цилиндрической, конической, тороидальной и составных оболочек, а также многозвеньевых оболочек. Изучается влияние толщины, технических характеристик мягких и жестких элементов конструкций облучаемых и не облучаемых на возникновение и распространение трещин в них. Влияние мягкости и жесткости зависит от вида облучения и длины трещины, ширины трещины, от кривизны, от толщины элемента конструкции, от конфигурации. Исследуется влияние возникновения и распространения трещин на напряженно - деформированное состояние, нелинейные волны, большеамплитудные колебания, большие прогибы и потерю устойчивости сферической, конической, тороидальной цилиндрической, эллипсоидальной оболочки. Изучается влияние облучения на пики напряжений в оболочках с трещинами. Расчет оболочек с трещинами требует применения ЭВМ, составленная программа сложна особенно в случае многослойной непологой оболочки с учетом возникновения и распространения трещин. Для перехода от одного вида элемента конструкции к другому виду требуется сменить первые и вторые квадратичные формы. Переход от однослойной оболочки и пластины к многослойной осуществляется в цикле, основные операторы как для однослойной так и многослойной оболочки являются общими меняются технические характеристики элемента конструкции в зависимости от слоя, составные многослойные элементы конструкции сложнее чем для однослойной, потому - что приходится менять технические характеристики не только по слоям но и по координатам для каждого слоя.
После расчетов каждой конкретной оболочки и пластины подбираются технические характеристики и толщина так, чтобы для многослойной и однослойной оболочки и пластины подобрать наилучшие формы деформирования, наименьшие напряжения и наилучшую форму, последнее достигается также подбором подкреплений.
|
