Визначення статичних характеристик гофрованих оболонкових елементів з композитних матеріалів

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.269399

Ключові слова:

гофрована оболонкова мембрана, пружна статична характеристика, композитні матеріали, еханічні характеристики армованих оболонок

Анотація

У цій роботі розглядалися пружні оболонкові елементи. Під тиском вони переміщуються. Вид залежності переміщення від тиску називається пружною характеристикою елемента. Об'єктом дослідження є оболонкові елементи, що мають складну форму поверхні та складаються з композитних матеріалів типу "метал-метал". Композит є металевою оболонкою з армуючим волокном з іншого металевого матеріалу. Форма армування різна. Розв'язувана проблема полягає у визначенні пружних характеристик оболонкових елементів залежно від геометричних параметрів, а також механічних величин оболонки у різних її точках та за різними напрямками. Для цього було складено алгоритми обчислення механічних величин залежно від відсоткового вмісту волокна та матриці оболонки. Необхідно було вивести систему рівнянь визначення переміщень і внутрішніх зусиль в елементі залежно від геометричних і механічних параметрів. Виконано чисельний розрахунок оболонкових пружних елементів та дано порівняння результатів аналітичного розрахунку за алгоритмом, розробленим у даній роботі, та досвідченими даними. Збіг цих результатів досягає 99,8–100 %. Отримано характеристики оболонкових елементів залежно від виду армуючого волокна та матриці, від геометричних параметрів та виду армування оболонки. Ці дослідження дозволяють проектувати оболонкові елементи із заданими характеристиками та заданою чутливістю

Біографії авторів

Irina Polyakova, International Educational Corporation, Campus "Kazakh Head of Architecture and Civil Engineering Academy"

PhD

Faculty of General Construction

Raikhan Imambayeva, International Educational Corporation, Campus "Kazakh Head of Architecture and Civil Engineering Academy"

PhD

Faculty of General Construction

Bakyt Aubakirova, International Educational Corporation, Campus "Kazakh Head of Architecture and Civil Engineering Academy"

PhD

Faculty of General Construction

Nazym Shogelova, International Educational Corporation, Campus "Kazakh Head of Architecture and Civil Engineering Academy"

Master of Technical Sciences

Faculty of General Construction

Yevgeniya Glyzno, International Educational Corporation, Campus "Kazakh Head of Architecture and Civil Engineering Academy"

Master of Technical Sciences, Assistant Professor

Faculty of General Construction

Aigerim Zhumagulova, International Educational Corporation, Campus "Kazakh Head of Architecture and Civil Engineering Academy"

Master of Technical Sciences

Faculty of General Construction

Посилання

  1. Andreeva, L. E. (1962). Uprugie elementy priborov. Moscow: Mashgiz, 456.
  2. Alfutov, N. A., Zinov'ev, P. A., Popov, B. G. (1984). Raschet mnogosloynyh plastin i obolochek iz kompozitsionnyh materialov. Moscow: Mashinostroenie, 264.
  3. Shimyrbaev, M. K. (1992). Utochnennye metody opredeleniya uprugih postoyannyh odnonapravlenno armirovannogo materiala. Vestnik AN RK.
  4. Kurochka, K. S., Nesterenya, I. L. (2014). Raschet mnogosloynyh osesimmetrichnyh obolochek metodom konechnyh elementov. Informatsionnye tekhnologii i sistemy 2014 (ITS 2014): materialy mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. Minsk, 214–215. Available at: https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/2008
  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 (11).
  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 mekhanika inzhenernyh konstruktsiy i sooruzheniy, 5, 14–33.
  7. Kairov A. S., Vlasov O. I., Latanskaya L. A. (2017). Free vibrations of constructional non-homogeneous multilayer orthotropic composite cylindrical shells. Visnik Zaporizʹkogo nacionalʹnogo universitetu. Fiziko-matematicni nauki, 2, 57–65.
  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. 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
  10. Bakulin, V. N. (2019). Posloyniy analiz napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya trekhsloynyh obolochek s vyrezami. Izvestiya Rossiyskoy Akademii Nauk. Mekhanika Tverdogo Tela, 2, 111–125. doi: https://doi.org/10.1134/s0572329919020028
  11. 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
  12. Polyakova, I., Imambayeva, R., Aubakirova, B. (2021). Determining the dynamic characteristics of elastic shell structures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (114)), 43–51. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.245885
  13. Abramczyk, J. (2021). Transformed Shell Structures Determined by Regular Networks as a Complex Material for Roofing. Materials, 14 (13), 3582. doi: https://doi.org/10.3390/ma14133582
  14. Treshchev, A., Lapshina, M., Zavyalova, Y. (2021). Thermomechanical deformation of the orthotropic shell taking into account the deformation anisotropy. E3S Web of Conferences, 274, 03026. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202127403026
  15. Myntiuk, V. (2021). Spectral solution to a problem on the axisymmetric nonlinear deformation of a cylindrical membrane shell due to pressure and edges convergence. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (7 (113)), 6–13. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.242372
  16. Liu, Y., Zhu, R., Qin, Z., Chu, F. (2022). A comprehensive study on vibration characteristics of corrugated cylindrical shells with arbitrary boundary conditions. Engineering Structures, 269, 114818. doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.114818
  17. Lai, M., Eugster, S. R., Reccia, E., Spagnuolo, M., Cazzani, A. (2022). Corrugated shells: An algorithm for generating double-curvature geometric surfaces for structural analysis. Thin-Walled Structures, 173, 109019. doi: https://doi.org/10.1016/j.tws.2022.109019
  18. Khurukijwanich, C., Aimmanee, S. (2021). Anisotropic behaviors of helically corrugated cylindrical shells: Homogenized in-plane stiffness. Thin-Walled Structures, 160, 107378. doi: https://doi.org/10.1016/j.tws.2020.107378
  19. Khurukijwanich, C., Aimmanee, S. (2021). Anisotropic behaviors of helically corrugated cylindrical shells: Stress distributions and edge effects. Thin-Walled Structures, 168, 108263. doi: https://doi.org/10.1016/j.tws.2021.108263
  20. Biderman, V. L. (1977). Mekhanika tonkostennyh konstruktsiy. Moscow: Mashinostroenie, 488.
Визначення статичних характеристик гофрованих оболонкових елементів з композитних матеріалів

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-30

Як цитувати

Polyakova, I., Imambayeva, R., Aubakirova, B., Shogelova, N., Glyzno, Y., & Zhumagulova, A. (2022). Визначення статичних характеристик гофрованих оболонкових елементів з композитних матеріалів . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7 (120), 63–76. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.269399

Номер

Том 6 № 7 (120) (2022): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Irina Polyakova, Raikhan Imambayeva, Bakyt Aubakirova, Nazym Shogelova, Yevgeniya Glyzno, Aigerim Zhumagulova

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.