ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 539.3

Техническая механика, 2018, 4, 82 - 89

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЛАСТИН С ПОДКРЕПЛЕННЫМИ ПРЯМОУГОЛЬНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ РАЗНОЙ ОРИЕНТАЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНО НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ УСИЛИЯ РАСТЯЖЕНИЯ

Гудрамович В. С., Гарт Э. Л., Панченко С. В.

Гудрамович В. С.
Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины
Украина

Гарт Э. Л.
Днепровский национальный университет имени Олеся Гончара
Украина

Панченко С. В.
Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины
Украина

      Созданы компьютерные модели для расчета упругих прямоугольных пластин с подкрепленными прямоугольными протяженными отверстиями, находящихся под действием одноосных растягивающих усилий при различной ориентации отверстий относительно направления действия этих усилий. Материалы пластины и полосовых подкрепляющих элементов отличаются. Компьютерное моделирование проведено с использованием метода конечных элементов в составе стандартного пакета прикладных программ. Исследовано влияние механических и геометрических параметров пластин и подкреплений, ориентации отверстий (угла поворота относительно направления действия усилий) на напряженно-деформированное состояние пластины. Установлена зависимость коэффициента концентрации напряжений в пластине от ориентации отверстия, соотношения модулей упругости материалов пластины и подкреплений (модуль упругости материала подкрепления в 3 раза больше (или меньше), чем модуль упругости материала пластины). Моделируются пластины с отверстиями, расположенными под углами 60о, 45о и 30о относительно направления действия нагрузки. Материалы пластины и подкрепления деформируются в упругой области. Показано, что удачный выбор геометрических и жесткостных параметров подкреплений, пластины и ориентации отверстий может существенно снизить концентрацию напряжений в пластине. Построены картины распределения интенсивности напряжений в сечениях пластины, проходящих вдоль одной из сторон отверстия, и концентрации напряжений в окрестности угловых точек отверстий. Полученные в работе результаты могут быть использованы для решения задач оптимизации тонкостенных прямоугольных пластин с протяженными отверстиями, имеющими полосовые подкрепления по краям, при малых затратах материала для включений.

подкрепление, пластина, отверстие, напряжение, деформации, коэффициент концентрации напряжений, метод конечных элементов

1. Вайнберг Д. В. Концентрация напряжений в пластинах около отверстий и выкружек. К.: Техника, 1969. 220 с.

2. Гарт Э. Л., Панченко С. В. Численный анализ напряженно-деформированного состояния пластины с прямоугольным отверстием, подкрепленным треугольными накладками. Вісник Дніпропетровського ун-ту. Сер.: Механіка. 2015. Т. 2. Вип. 24. С. 39–47.

3. Гудрамович В. С. Влияние отверстий на предельные состояния элементов тонкостенных металлических оболочечно-пластинчатых конструкцій. Вісник Дніпропетровського ун-ту. Сер. :Механіка. 2014. Т. 22. Вип. 18. С. 47–60.

4. Гудрамович В. С., Гарт Е. Л., Панченко С. В Вплив смугових накладок на напружено-деформівний стан пластини з видовженим прямокутним отвором. Техническая механика. 2018. № 1. С. 13–19.

5. Гудрамович В. С., Гарт Э. Л., Струнин К. А. Моделирование процесса деформирования пластины с упругими протяжёнными включениями на основе метода конечных элементов. Техническая механика. 2014. № 2. С. 12–23.

6. Гузь А. Н. Методы расчета оболочек. В 5 т. Т. 1. Теория оболочек, ослабленных отверстиями. К.: Наук. думка, 1980. 636 с.

7. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 541 с.

8. Лизин В. Т., Пяткин В. А. Проектирование тонкостенных конструкций. М.: Машиностроение, 1994. 384 с.

9. Моссаковський В. И., Кваша О. М. Конструкція та розрахунок люків, які не викликають концентрації напружень у сферичних оболонках. Прикладна механіка. 1959. Т. 5, № 4. С. 371–378.

10. Оден Дж. Т., Цурпал. И.А. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. М.: Мир, 1976. 464 с.

11. Преображенский И.Н. Вырезы в несущих конструкціях. М.: Машиностроение, 1984. 112 с.

Copyright (©) 2018 Гудрамович В. С., Гарт Э. Л., Панченко С. В.

Copyright © 2014-2018 Техническая механика