Визначення динамічних характеристик конструкцій пружних оболонок

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.245885

Ключові слова:

фазочастотні характеристики (ФЧХ), амплітудно-частотні характеристики (АЧХ), пружні оболонкові елементи (ПОЕ), граничні умови, геометричні параметри

Анотація

Будівельні конструкції часто працюють за умов дії динамічних навантажень, як природного, так і техногенного характеру. Розрахунок конструкцій під впливом статичних навантажень досить широко та докладно вивчений. В умовах роботи конструкцій під динамічними навантаженнями проводять додаткові їх випробування, де на конструкції встановлюють вимірювальні прилади для фіксації напруги, деформацій, що виникають при динамічних впливах. Пружні елементи є відповідальним функціональним вузлом багатьох вимірювальних приладів. Тому якість пружних елементів забезпечує стабільність роботи всієї конструкції. Це і визначає підвищену увагу, що приділяється в техніці та будівництві пружним елементам. Раніше була вивчена робота пружних елементів, виконаних з однорідних мономатеріалів, що мають однакові фізичні та геометричні властивості в усіх напрямках і по всій поверхні елемента.

Розглядався пружний елемент як оболонка обертання зі складною формою меридіана та різними фізико-механічними властивостями в різних точках, спричинених нерівномірним армуванням. Передбачалося два види армування – радіальне та кільцеве. Пружні оболонкові елементи (ПОЕ) працюють в умовах динамічного навантаження. Зроблено виведення рівняння для визначення динамічних характеристик неоднорідних пружних елементів. Зроблено аналіз залежності перших трьох власних частот коливань від товщини оболонки та глибини гофрування та перших двох власних частот коливань від товщини оболонки. Розраховані амплітудно-частотні характеристики (АЧХ) та фазочастотні характеристики (ФЧХ) оболонки залежно від геометричних параметрів. Всі ці результати дозволяють суттєво покращити якість показань приладів, які залежать від чутливості пружних оболонкових елементів. А вона, у свою чергу, залежить від геометричних та фізичних властивостей пружних оболонкових елементів.

Біографії авторів

Irina Polyakova, Kazakh Leading Academy of Architecture and Civil Engineering

PhD

Faculty of General Construction

Raikhan Imambayeva, Kazakh Leading Academy of Architecture and Civil Engineering

PhD

Faculty of General Construction

Bakyt Aubakirova, Kazakh Leading Academy of Architecture and Civil Engineering

PhD

Faculty of General Construction

Посилання

  1. Alfutov, N. A., Zinov'ev, P. A., Popov, B. (2009). Raschet mnogosloynyh plastin i obolochek iz kompozicionnyh materialov. Moscow: Mashinostroenie, 263. Available at: https://www.studmed.ru/alfutov-na-zinovev-pa-popov-bg-raschet-mnogosloynyh-plastin-i-obolochek-iz-kompozicionnyh-materialov_a4d2eb5991d.html
  2. Andreeva, L. E. (1962). Uprugie elementy priborov. Moscow: Mir knig, 462. Available at: https://xn--c1ajahiit.ws/knigi/nehudozhestvennye/nauka-i-texnika/163629-andreeva-l-e-uprugie-elementy-priborov.html
  3. Shimyrbaev, M. K. (1992). Utochnennye metody opredeleniya uprugih postoyannyh odnonapravlenno armirovannogo materiala. Alma-Ata, 14.
  4. Kurochka, K. S., Stefanovskiy, I. L. (2014). Raschet mnogosloynyh osesimmetrichnyh obolochek metodom konechnyh elementov. Informacionnye tehnologii i sistemy 2014 (ITS 2014): materialy mezhdunarodnoy nauchnoy konferencii. Minsk, 214–215. Available at: https://libeldoc.bsuir.by/bitstream/123456789/2008/2/%d0%a0%d0%b0%d1%81%d1%87%d0%b5%d1%82%20%d0%bc%d0%bd%d0%be%d0%b3%d0%be%d1%81%d0%bb%d0%be%d0%b9%d0%bd%d1%8b%d0%b9%20%d0%be%d1%81%d0%b5%d1%81%d0%b8%d0%bc%d0%bc%d0%b5%d1%82%d1%80%d0%b8%d1%87%d0%bd%d1%8b%d1%85%20%d0%be%d0%b1%d0%be%d0%bb%d0%be%d1%87%d0%b5%d0%ba.PDF
  5. Golova, T. A., Andreeva, N. V. (2019). Analysis of methods of calculation of layered plates and shells for the calculation of multilayer structures. The Eurasian Scientific Journal, 5. Available at: https://esj.today/PDF/41SAVN519.pdf
  6. Bazhenov, V. A., Solovei, N. A., Krivenko, O. P., Mishchenko, O. A. (2014). Modeling of nonlinear deformation and buckling of elastic inhomogeneities shells. Stroitel'naya mehanika inzhenernyh konstrukciy i sooruzheniy, 5, 14–33. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-nelineynogo-deformirovaniya-i-poteri-ustoychivosti-uprugih-neodnorodnyh-obolochek
  7. Kairov, A. S., Vlasov, O. I., Latanskaya, L. A. (2017). Free vibrations of constructional non-homogeneous multilayer orthotropic composite cylindrical shells. Visnyk Zaporizkoho natsionalnoho universytetu. Fizyko-materatychni nauky, 2, 57–65. Available at: http://eir.nuos.edu.ua/xmlui/bitstream/handle/123456789/4559/Kairov%205.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  8. San’kov, P., Tkach, N., Voziian, K., Lukianenko, V. (2016). Composite building materials and products. International scientific journal, 4 (1), 80–82. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/mnj_2016_4(1)__24
  9. Marasulov, А., Safarov, I. I., Abdraimova, G. A., Tolep, A. S. (2021). Own vibrations of ribbed truncated conical shell. Vestnik KazNRTU, 143 (3), 211–221. doi: https://doi.org/10.51301/vest.su.2021.i3.28
  10. Potapov, A. N. (2018). About the free-vibration mode shapes of elastoplastic dissipative systems. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 14 (3), 114–125. doi: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2018-14-3-114-125
  11. Yankovskii, A. P. (2020). The Refined Model of Viscoelastic-Plastic Deformation of Reinforced Cylindrical Shells. PNRPU Mechanics Bulletin, 1, 138–149. doi: https://doi.org/10.15593/perm.mech/2020.1.11
  12. Bakulin, V. N. (2019). Posloyniy analiz napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya trehsloynyh obolochek s vyrezami. Izvestiya Rossiyskoy Akademii Nauk. Mehanika Tverdogo Tela, 2, 111–125. doi: https://doi.org/10.1134/s0572329919020028
  13. Senjanović, I., Čakmak, D., Alujević, N., Ćatipović, I., Vladimir, N., Cho, D.-S. (2019). Pressure and rotation induced tensional forces of toroidal shell and their influence on natural vibrations. Mechanics Research Communications, 96, 1–6. doi: https://doi.org/10.1016/j.mechrescom.2019.02.003
  14. Bazhenov, V. A., Luk’yanchenko, O. A., Vorona, Y. V., Kostina, E. V. (2018). Stability of the Parametric Vibrations of a Shell in the Form of a Hyperbolic Paraboloid. International Applied Mechanics, 54 (3), 274–286. doi: https://doi.org/10.1007/s10778-018-0880-4
  15. Ajarmah, B., Shitikova, M. (2019). Numerical analysis of nonlinear forced vibrations of a cylindrical shell with combinational internal resonance in a fractional viscoelastic medium. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 489, 012033. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/489/1/012033
  16. Yang, S. W., Zhang, W., Mao, J. J. (2019). Nonlinear vibrations of carbon fiber reinforced polymer laminated cylindrical shell under non-normal boundary conditions with 1:2 internal resonance. European Journal of Mechanics - A/Solids, 74, 317–336. doi: https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2018.11.014
  17. Lugovoi, P. Z., Sirenko, V. N., Prokopenko, N. Y., Klimenko, K. V. (2017). Influence of the Parameters of a Non-Constant Disturbing Load on the Transient Process of Vibrations of a Ribbed Cylindrical Shell. International Applied Mechanics, 53 (6), 680–687. doi: https://doi.org/10.1007/s10778-018-0850-x
  18. Tornabene, F., Fantuzzi, N., Bacciocchi, M. (2017). A new doubly-curved shell element for the free vibrations of arbitrarily shaped laminated structures based on Weak Formulation IsoGeometric Analysis. Composite Structures, 171, 429–461. doi: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.03.055

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-21

Як цитувати

Polyakova, I., Imambayeva, R., & Aubakirova, B. (2021). Визначення динамічних характеристик конструкцій пружних оболонок . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7 (114), 43–51. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.245885

Номер

Том 6 № 7 (114) (2021): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Irina Polyakova, Raikhan Imambayeva, Bakyt Aubakirova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.