УТОЧНЕННАЯ МОДЕЛЬ ВЯЗКОУПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ГИБКИХ ПОЛОГИХ ОБОЛОЧЕК С ПРОСТРАНСТВЕННЫМИ СТРУКТУРАМИ АРМИРОВАНИЯ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 26 > №1 / 2020 / Страницы: 24-42

УТОЧНЕННАЯ МОДЕЛЬ ВЯЗКОУПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ГИБКИХ ПОЛОГИХ ОБОЛОЧЕК С ПРОСТРАНСТВЕННЫМИ СТРУКТУРАМИ АРМИРОВАНИЯ

Аннотация:

Разработана модель вязкоупругопластического деформирования пространственно-армированных гибких пологих оболочек. Мгновенное упругопластическое поведение компонентов композиции определяется теорией пластического течения с изотропным упрочнением. Вязкоупругое деформирование этих материалов описывается уравнениями модели Максвелла — Больцмана. Геометрическая нелинейность задачи учитывается в приближении Кармана. Полученные соотношения позволяют с разной степенью точности определять перемещения точек оболочки и напряженно-деформированное состояние в компонентах композиции (в том числе и остаточные). При этом моделируется ослабленное сопротивление композитной конструкции поперечным сдвигам. В первом приближении из полученных уравнений и граничных условий вытекают соотношения традиционной неклассической теории Редди. Решение сформулированной задачи строится численно с использованием явной схемы типа «крест». Исследовано вязкоупругопластическое динамическое поведение композитных цилиндрических прямоугольных панелей под действием нагрузки, порожденной воздушной взрывной волной. Конструкции имеют «плоско»-перекрестную или пространственную структуру армирования. Продемонстрировано, что в ряде случаев даже для относительно тонких композитных искривленных панелей теория Редди неприемлема для проведения адекватных расчетов их динамического вязкоупругопластического деформирования. Показано, что величина и форма остаточных прогибов армированных пологих оболочек существенно зависят от того, на какую из их лицевых поверхностей (вогнутую или выпуклую) действует внешняя нагрузка. Обнаружено, что в обоих случаях нагружения образуются остаточные продольные складки в тонкой цилиндрической пологой композитной оболочке. Продемонстрировано, что даже для относительно тонкой панели замена «плоско»-перекрестной структуры армирования на пространственную структуру армирования позволяет существенно уменьшить величину остаточного прогиба и интенсивность остаточных деформаций в связующем. В случае относительно толстых пологих оболочек эффект от такой замены структур армирования проявляется в еще большей степени.

0