Тарасовська Світлана Олександрівна. Напружено-деформований стан товстостінних циліндрів з спірально ортотропними шарами при осесиметричному динамічному навантаженні : дис... канд. техн. наук: 01.02.04 / Інститут проблем міцності ім. Г.С.Писаренка НАН України. - К., 2005.
Анотація до роботи:
Тарасовська С.O. Напружено-деформований стан товстостінних циліндрів з спірально ортотропниим шарами при осесиметричному динамічному навантаженні. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла. – Інститут проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України, Київ, 2005.
У двовимірній постановці чисельно розв’язана задача, створена методика і ППП дослідження хвильового осесиметричного НДС і міцності товстостінного пружного циліндра з спірально ортотропними шарами.
На прикладі розв’язку тестових задач для одношарових і двошарових оболонок, а також порівнянням з результатами експериментів показана висока точність методу і можливість розв’язання не тільки динамічних, але і квазістатичних задач. Досліджено вплив тривалості імпульсу навантаження, геометричних розмірів оболонки, параметрів армування і матеріалів шарів на НДС і міцність циліндричної оболонки. Цим самим підтверджується достовірність результатів, які отримано в роботі.
Виявлено, що характер НДС залежить не тільки від кута намотки, але й від матеріалу. Показано, що зміною структури армування можна в широкому діапазоні змінювати НДС циліндра. Для одношарової оболонки виявлено ефект «розгойдування» радіальних коливань для кутів армування a» 70. Для двошарової оболонки це явище спостерігається більш слабо і має місце тільки при деяких схемах ортогонального армування.
Проведено аналіз міцності одношарових і двошарових склопластикових оболонок за умов внутрішнього вибухового навантаження. Показано, що при розрахунках конструкцій необхідно приймати до уваги тривалість навантаження.
У двовимірній постановці чисельно розв’язана задача, створена методика і ППП дослідження хвильового осесиметричного НДС і міцності товстостінного пружного циліндра з довільною спіральною ортотропією кожного шару.
На прикладі розв’язку тестових задач для одношарових і двошарових оболонок, а також порівнянням з результатами експериментів показана точність методу і можливість розв’язання не тільки динамічних, але і квазістатичних задач. Досліджена стійкість алгоритму, вплив штучної в’язкості, тривалості імпульсу навантаження, геометричних розмірів оболонки, параметрів армування і матеріалів шарів на НДС і міцність циліндричної оболонки. Цим самим підтверджується достовірність результатів, які отримано в роботі.
Для різних кутів армування і матеріалів шарів досліджено особливості динаміки оболонки. Виявлено, що при 0 < < 90 з'являються крутильні форми коливань конструкції, відсутні при осьовому або окружному армуванні, відбувається відхилення від гармонійного закону коливань осьових та окружних напружень, осьових і радіальних переміщень. Виявлено, що характер НДС залежить не тільки від кута намотки, але й від матеріалу. Для різних матеріалів відзначені ефекти проявляються по-різному, а для деяких - можуть і не спостерігатися зовсім.
Дослідження НДС одношарових і двошарових анізотропних циліндрів і порівняння двох (симетричної та ортогональної) схем армування показало, що зміною структури армування можна в широкому діапазоні змінювати НДС циліндра. Наприклад, при ортогональній схемі амплітуди крутильних коливань можуть більш ніж у три рази перевищувати відповідні значення для симетричної схеми. Варіюючи a при симетричному армуванні можна до двох разів збільшити (зменшити) амплітуди радіальних коливань циліндра, максимуми і мінімуми при цьому реалізуються при граничних кутах армування: 90 і 0 відповідно.
Для одношарової оболонки виявлено ефект «розгойдування» радіальних коливань для кутів армування a» 70. Для двошарової оболонки цей ефект спостерігається дещо слабше і має місце тільки при деяких схемах ортогонального армування.
Для фіксованих параметрів геометрії оболонок з використанням критерію Е. К. Ашкеназі проаналізовано вплив тривалості імпульсу навантаження на міцність. Для одношарових та двошарових оболонок при заданому імпульсному навантаженні в діапазоні кутів армування a[0;90] міцність змінюється в 1,12 рази. При збільшенні тривалості імпульсу навантаження вплив армування зростає. В задачах квазістатики в тому ж діапазоні a міцність змінюється в 6 разів.
Встановлено, що при внутрішньому вибуховому навантаженні найбільш небезпечним з точки зору міцності буде окружне армування циліндра, в той час як при статичному навантажені окружне армування буде найменш небезпечним.
Публікації автора:
Основні:
Лепихин П.П., Ромащенко В.А., Тарасовская С.А., Корбач В.Г. Пределы применимости метода Уилкинса для исследования динамического напряженно-деформированного состояния анизотропных упругих осесимметричных оболочек// Проблемы прочности. – 2003. – №1. – С.76-86.
Здобувачем створено ППП на основі алгоритму для розрахунку циліндрично ортотропних оболонок. Вивчено вплив різних значень штучної в'язкості на точність та стійкість розробленого методу.
Здобувачем модифіковано ППП на випадок спірально ортотропних оболонок проведено дослідження динамічного НДС одношарових циліндричних спірально армованих оболонок в залежності від кута армування.
Лепихин П.П., Ромащенко В.А., Тарасовская С.А. Модификация метода Уилкинса для исследования динамики осесимметричных толстостенных оболочек с винтовой анизотропией// Проблемы прочности. – 2004. – №. 2 – С. 13-20.
Здобувачем модифіковано ППП на випадок товстостінних спірально ортотропних оболонок, проведені тестові розрахунки та дослідження динамічної поведінки товстостінного циліндра в залежності від кута армування.
Здобувачем модифіковано ППП на випадок товстостінних циліндрів з спірально ортотропниим шарами, проведені тестові розрахунки, проведено дослідження динамічної поведінки двошарових товстостінних циліндрів в залежності від схеми армування.
Ромащенко В.А., Тарасовская С.А. Численное исследование динамики многослойных спирально ортотропных цилиндров// Проблемы прочности. – 2004. – №. 6 – С. 99-110.
Здобувачем за допомогою розробленого методу проведено дослідження міцності одношарових і двошарових склопластикових циліндрів залежно від кута спірального армування за умов внутрішнього вибухового навантаження.
Здобувачем за допомогою розробленого методу проведено дослідження динамічної поведінки анізотропного циліндра в залежності від кута армування для п’яти видів матеріалів; досліджені фізичні явища, пов’язані з появлю крутильних форм коливань.
Додаткові:
Лепихин П.П., Ромащенко В.А., Тарасовская С.А. Модификация метода Уилкинса для исследования динамики осесимметричных ортотропных толстостенных оболочек// Тез. докл. Международ. конференции «Конструкцион. прочн. матер. и ресурс оборуд. АЭС» (РЕСУРС-2003) – Киев. – 2003. - С. 67.
Здобувачем досліджено вплив часів збільшення і спаду імпульсу навантаження та тривалості процесу деформування на точність методу.
Тарасовская С.А. Динамика композитных цилиндрических оболочек с косоугольным армированием// Тез. докл. II Всеукраїнської науково-технічної конференції молодих учених та спеціалістів «Зварювання та суміжні технології» - Киев. – 2003. – С.74.
Здобувачем досліджено динаміку одношарових товстостінних циліндрів в залежності від кута армування для 4-х матеріалів.
