Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Волновая теория слоистых пластин с приближенным учетом поперечного сдвига

Автор

А.В. Сибиряков

Организация

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
г. Москва, Российская Федерация

Аннотация

Композиционные материалы широко применяются в производстве летательных аппаратов различного назначения. Обладая целым рядом уникальных свойств, композиты, из-за неоднородности структуры, плохо сопротивляются ударным нагрузкам. Импульсное воздействие распространяется внутри материала в виде волн напряжений, которые, отражаясь на внутренних неоднородностях, способны накладываться и создавать весьма значительные всплески напряжений. Это часто приводит к известным видам разрушения – отколам и расслоениям. Практика показывает, что эти разрушения наступают практически сразу за импульсом нагружения. Для проверки откольной прочности необходимо рассматривать начальный неустановившийся этап реакции на внешний импульс. Существуют достаточно надежные теории проверки этой прочности, как правило, в них не учитывается поперечный сдвиг, иначе решение становится излишне громоздким и плохо обозримым. Тем не менее, часто делаются попытки уточнить расчеты приближенным учетом поперечных сдвигов. В статье представлена волновая теория слоистых пластин с приближенным учетом поперечного сдвига. Рассматривается возможность уточнения расчета импульсно нагруженных пластин. Доказывается противоречивость получаемой модели.

Ключевые слова

слоистая пластина, импульсное нагружение, теория Тимошенко.

Список литературы

[1] Васильев В. В., Сибиряков А. В. Импульсное локальное нагружение слоистой ортотропной пластины // Изв. АН СССР. Механика твердого тела. 1990. № 3. С. 154–160.

[2] Сибиряков А. В. Прикладная теория расчета композиционных пластин на действие импульса внешнего давления // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2002. № 7. С. 11–18.

[3] Рахматулин Х. А., Демьянов Ю. А. Прочность при интенсивных кратковременных нагрузках. М. : Изд-во физико-математической литературы, 1961. 399 с.

[4] Гольдсмит В. Удар. Теория удара и физические свойства соударяемых тел. М. : Стройиздат, 1965. 412 с.

[5] Кильчевский Н. А. Теория соударения твердых тел. К. : Наукова думка, 1969. 316 с.

[6] Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М. : Наука, 1966. 687 с.

[7] Композиционные материалы (справочник). К. : Наукова думка, 1985. 592 с.

[8] Крылов А. Н. О некоторых дифференциальных уравнениях математической физики, имеющих приложения в технических вопросах. Л. : Изд-во Академии наук, 1933. 472 с.

[9] Сабодаш П. Ф. Исследование распространения линейных вязкоупругих волн в пластинах конечной толщины // Прикл. механ. 1971. Т. VII. Вып. 4. С. 66–73.

[10] Сабодаш П. Ф. Некоторые волновые движения упругой среды // Прикл. механ. 1972. Т. VIII. Вып. 8. С. 61–69.

[11] Кольский Г. Волны напряжений в твердых телах. М. : Иностранная литература, 1955. 192 с.

[12] Эйбрамсон Х. Н., Пласс Х. Дж., Риппергер Э. А. Распространение волн напряжений в стержнях и балках / В сб. «Проблемы механики». 1961. Вып. III. С. 25–90.

[13] Нагрели В. Э. Откол при одномерном распространении упругих и упругопластических с линейным упрочнением волн // Прикл. механ. 1976. Т. XII. Вып. 1. С. 77–81.

[14] Гордиенко Б. А. Реакция подкрепленных и соосных цилиндрических оболочек на ударную нагрузку // Прикл. механ. 1974. Т. X. Вып. 3. С. 25–29.

[15] Джирс Т. Исследование распространения волн в упругой цилиндрической оболочке методом возмущений // Прикл. механ. 1972. Вып. 2. С. 66–70.

[16] Айнола Л., Нигул У. Волновые процессы деформации упругих плит и оболочек // Изв. АН ЭССР. 1965. Т. XIV. № 1. С. 34–45.

[17] Бажанов В. Г., Кибец А. И. Численное моделирование трехмерных задач нестационарного деформирования упругопластических конструкций методом конечных элементов // Изв. РАН. Механика твердого тела. 1994. № 1. С. 52–59.

[18] Гузь А. Н., Кубенко В. Д. Теория нестационарной аэрогидроупругости оболочек. К. : Наукова думка, 1982. 399 с.

[19] Евсеев Е. Г., Морозов Е. В. Неплоская деформация тонкостенного композитного стержня при динамическом нагружении // Изв. РАН. Механика твердого тела. 1994. № 5. С. 159–168.

[20] Ильгамов М. А., Иванов В. А., Гулин Б. В. Прочность, устойчивость и динамика оболочек с упругим эаполнителем. М. : Наука, 1977. 333 с.

[21] Метсавээр Я. А., Векслер Н. Д., Стулов А. С. Дифракция акустических импульсов на упругих телах. М. : Наука, 1979. 238 с.

[22] Солдатов А. С. Нелинейная динамика и пробивание ортотропных пластин : дисс. … канд. техн. наук. М., 1999. 138 с.

[23] Филиппов А. П., Янютин Е. Г. Определение начального напряженного состояния пологой сферической оболочки при действии динамической нагрузки // Прикл. механ. 1972. Т. VIII. Вып. 12. С. 118–120.

[24] Филиппов А. П., Кохманюк С. С., Янютин Е. Г. Деформирование элементов конструкций под действием ударных и импульсных нагрузок. К. : Наукова думка, 1978. 184 с.

[25] Сибиряков А. В. Динамика слоистых композиционных пластин и оболочек при импульсном нагружении : дисс. ... д-р техн. наук : 01.02.06. М., 2002. 319 с.

Цитирование данной статьи

Сибиряков А.В. Волновая теория слоистых пластин с приближенным учетом поперечного сдвига // Космические аппараты и технологии. 2021. Т. 5. № 4. С. 233-241. doi: 10.26732/j.st.2021.4.07

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.