Анотація до роботи:

Подворний А.В. Стійкість оболонок обертання нульової гауссової кривизни із композиційних матеріалів з однією площиною симетрії. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла. – Київський національний університет будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, Київ, 2004.

Запропонована методика розрахунку стійкості шаруватих оболонок обертання із композиційних матеріалів з однією площиною пружної симетрії при геометрично нелінійному докритичному напружено–деформованому стані. Методика базується на рівняннях нелінійної теорії оболонок Кірхгофа–Лява, статичному критерії стійкості Ейлера та чисельному методі дискретної ортогоналізації з використанням методу лінеаризації Ньютона–Канторовича. Методика реалізована у вигляді програмно–обчислювального комплексу, який може бути використаний при розрахунку та проектуванні тонкостінних конструкцій.

Основні наукові результати i висновки дисертаційної роботи коротко зводяться до наступного:

1. В роботі на основі класичної нелінійної теорії оболонок виконано узагальнення лiнеаризованої теорії стійкості для розрахунку багатошарових оболонок обертання, що виготовлені із композитного матеріалу з однією площиною пружної симетрії.

2. Розроблена методика чисельного розрахунку на стійкість багатошарових оболонок обертання із анізотропних матеріалів.

3. На цій основі створено програмний комплекс для ЕОМ, що дозволяє визначати критичні навантаження для оболонок обертання при геометрично нелінійному докритичному стані.

4. На розрахунках тестових задач, розв’язки яких отримані аналітично або чисельно, підтверджена достовірність отримуваних результатів розрахунку стійкості багатошарових оболонок за запропонованою методикою.

5. Встановлено, що при розрахунках на стійкість оболонок, виготовлених намотуванням, неврахування особливостей деформування матеріалу з однією площиною пружної симетрії призводить до отримання недостовірних результатів. Наприклад, для оболонок, утворених як однозаходним так і перехресним намотуванням, різниця між чисельними результатами, отриманими з урахуванням жорсткостей та без них досягає 100%;

6. При збільшенні кількості шарів при перехресному намотуванні до шістнадцяти оболонку можна розраховувати як ортотропну.

7. Встановлено особливості нелінійного докритичного деформування та втрати стійкості циліндричними та конічними оболонками обертання з композиційного матеріалу, осі якого повернуті на довільний кут відносно прийнятої системи координат:

а) для циліндричних та конічних оболонок під рівномірно розподіленим зовнішнім навантаженням та осьовим стиском відбувається зміна значень критичних сил при зміні кута повороту напрямів пружності від 0⁰ до 90⁰, як для оболонок утворених однозаходним намотуванням, так і для утворених перехресним намотуванням під кутом . Причому, критичні значення отримані з урахуванням параметрів , нижчі ніж без них;

б) для циліндричних оболонок, що знаходяться під дією дотичного зусилля величини критичних значень залежать від знаку кута повороту головних напрямів пружності матеріалу;

в) із аналізу кривих для циліндричних оболонок, що знаходяться під дією комбінованого навантаження витікає, що анізотропія матеріалу може бути суттєвим фактором при визначенні критичної сукупності діючих навантажень;

г) для конічних оболонок із збільшенням кута конусності при геодезичному намотуванні вплив параметрів зменшується;

д) як і для ортотропних, в розглянутих прикладах розрахунку циліндричних та конічних оболонок вплив нелінійності докритичного деформування виявився незначним. Разом з тим запропонована методика завдяки врахуванню нелінійності може бути застосована до більш широкого класу задач.

Публікації автора:

Статті:

1. Трач В.М., Гупалюк В.М., Подворний А.В. До встановлення напружено-деформованого стану шаруватих оболонок несиметричної структури. //Вісник/ Збірник наукових праць Національного транспортного університету та Транспортної академії України. - К., РВВ НТУ, 2000. - Випуск 4. - с. 295-297.

2. Подворний А.В., Трач В.М. До стійкості багатошарових оболонок з урахуванням несиметричності ортотропної структури.// Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. Випуск 8 – Рівне–2002. – с.141–147.

3. Трач В.М., Подворний А.В. До стійкості шаруватих оболонок обертання із матеріалу з однією площиною пружньої симетрії.// Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. Випуск 9 – Рівне–2003. – с.336–343.

4. Подворний А.В. До питання стійкості шаруватих оболонок із анізотропних матеріалів. //Рівне. – Вісник Українського державного університету водного господарства та природокористування. 2004. – Випуск 1 (25). – с.94–100.

5. Трач В.М., Подворный А.В. Об устойчивости слоистых оболочек из материалов с одной плоскостью упругой симметрии. // Прикладная механика. - 2004. - т.40. - №5. - с.114-121.

Тези конференцій:

6. Трач В.М., Гупалюк В.М., Подворний А.В. Напружено–деформований стан композитних оболонок обертання несиметричної структури. //Всеукраїнська наукова конференція “Математичні проблеми технічної механіки”. – Дніпродзержинськ.–2001.– с.38.

7. Трач В.М., Подворний А.В. Устойчивость оболочек вращения изготовленных из материала несимметрической структуры. //International conference “Dynamical systems modelling and stability investigation”.– Kyiv. – 2001. – с.319.

8. Podvornyi A.V. Trach V.M. Rotation envelopes steadiness made of material of asymmetrical structure //International conference “Dynamical systems modelling and stability investigation”.– Kyiv. – 2003. – с.262.

В роботах [1, 6] автор дослідив докритичний напружено-деформований стан циліндричних оболонок з матеріалу з однією площиною пружної симетрії. В роботах [2, 3, 4, 5, 7, 8] автором чисельно досліджена стійкість оболонок з однією площиною пружної симетрії. В усіх роботах здобувач особисто отримував основні співвідношення напружено-деформованого стану та стійкості і чисельні результати.