УДК:539.3
2017
Страницы: 3-11

ДЕЙСТВИЕ ПОДВИЖНОЙ НАГРУЗКИ НА УДЛИНЕННУЮ ТОНКОСТЕННУЮ КОНСТРУКЦИЮ С ЧАСТИЧНО РАЗРУШЕННЫМ ТЕПЛОЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ

Аннотация:

Приближенно решена задача о динамическом деформировании двухслойной композиционной удлиненной тонкостенной конструкции под действием нормальной к ее оси подвижной инерционной нагрузки. Внутренний слой конструкции является несущим и обеспечивает ее прочность. Внешний слой представляет собой теплозащитное покрытие, частично разрушенное в процессе эксплуатации. Считается, что массовые характеристики обоих слоев соизмеримы между собой, а жесткостные характеристики защитного слоя малы по сравнению с соответствующими характеристиками несущей поверхности. Вследствие этого теплозащитное покрытие трактуется как инерционный слой, изменяющий только динамические свойства конструкции в целом. Отсек удлиненной конструкции моделируется балкой. Свойства теплозащитного покрытия входят в уравнение изгибных колебаний балки через силы инерции. Локальное повреждение описывается с помощью обобщенных функций. Подвижная нагрузка имитируется бесконечной равномерно распределенной нормальной погонной силой, движущейся вдоль балки с постоянной скоростью. Вследствие этого инерционные силы имеют более сложную структуру, чем в случае квазистатической постановки проблемы, когда прогиб балки зависит только от её продольной координаты. Задача сводится к дифференциальному уравнению изгибных колебаний балки в частных производных с разрывным по продольной координате коэффициентом. Скорость движения нагрузки входит в уравнение в качестве параметра. Для решения используется метод Бубнова, в соответствии с которым прогиб балки представляется в виде ряда по задаваемым координатным функциям с неизвестными коэффициентами, которые рассматриваются в качестве обобщённых координат. Задача сводится к системе обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка относительно обобщенных координат, решение которой можно получить только численно. В частном случае слабого инерционного взаимодействия между разными формами колебаний балки эта система распадается на отдельные уравнения, из решения которых определяются парциальные частоты колебаний поврежденной конструкции. На основании динамического критерия устойчивости, приравнивая эти частоты к нулю, определяются критические скорости движения нагрузки. Даны примеры определения динамических прогибов конструкции, частот колебаний и критических скоростей в зависимости от величины зоны разрушения теплозащитного покрытия.

10

Ссылка:

Антуфьев Б.А. ДЕЙСТВИЕ ПОДВИЖНОЙ НАГРУЗКИ НА УДЛИНЕННУЮ ТОНКОСТЕННУЮ КОНСТРУКЦИЮ С ЧАСТИЧНО РАЗРУШЕННЫМ ТЕПЛОЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ // Механика композиционных материалов и конструкций - 2017 - Том 23 - №1 - c: 3-11
Уважаемые авторы! В связи с включением журнала «Механика композиционных материалов и конструкций» в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе
125040, Россия, Москва, Ленинградский пр., 7
+7 495 946-18-06, mkmk@iam.ras.ru