ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 539.3

Технічна механіка, 2018, 4, 82- 89

НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН ПЛАСТИН З ПІДКРІПЛЕНИМИ ПРЯМОКУТНИМИ ОТВОРАМИ РІЗНОЇ ОРІЄНТАЦІЇ ВІДНОСНО НАПРЯМКУ ДІЇ ЗУСИЛЛЯ РОЗТЯГУ

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

Гудрамович В. С.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

Гарт Е. Л.
Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
Україна

Панченко С. В.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

      Створено комп'ютерні моделі для розрахунку пружних прямокутних пластин з підкріпленими прямокутними видовженими отворами, які перебувають під дією одновісних зусиль розтягу, при різній орієнтації отворів щодо напрямку дії цих зусиль. Матеріали пластини і смугових підкріплюючих елементів відрізняються. Комп'ютерне моделювання проведено з використанням методу скінченних елементів в складі стандартного пакету прикладних програм. Досліджено вплив механічних і геометричних параметрів пластин і підкріплень, орієнтації отворів (кута повороту відносно напрямку дії зусиль) на напружено-деформований стан пластини. Встановлено залежність коефіцієнта концентрації напружень в пластині від орієнтації отвору, співвідношення модулів пружності матеріалів пластини і підкріплень (модуль пружності матеріалу підкріплення в 3 рази більше (або менше), ніж модуль пружності матеріалу пластини). Моделюються пластини з отворами, розташованими під кутами 60о, 45о і 30о відносно напрямку дії навантаження. Матеріали пластини і підкріплення деформуються в пружній області. Показано, що вдалий вибір геометричних та жорсткісних характеристик параметрів підкріплень, пластини і орієнтації отворів може істотно знизити концентрацію напружень в пластині. Побудовано картини розподілу інтенсивності напружень у перерізах пластини, що проходять уздовж однієї зі сторін отвору, та концентрації напружень в околі кутових точок отворів. Отримані в роботі результати можуть бути використані для розв’язання задач оптимізації тонкостінних прямокутних пластин з видовженими отворами, що мають смугові підкріплення по краях, при мінімальних витратах матеріалу для включень.

підкріплення, пластина, отвір, напруження, деформації, коефіцієнт концентрації напружень, метод скінченних елементів

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 Е. Л., Панченко С. В.

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка