Abstract
Проведено комп’ютерне моделювання та скінченноелементний аналіз напружено-деформованого стану тонких пластин і тонкостінних циліндричних оболонок з круговим отвором за наявності оточуючого його кільцевого включення із функціонально-градієнтного матеріалу (ФГМ). Досліджено вплив розмірів ФГМ-включення та закону змінення його модуля пружності на концентрацію параметрів напружено-деформованого стану пластин і оболонок в околі отвору. Отримано поля розподілу інтенсивностей напружень і деформацій пластинчато- оболонкових елементів конструкцій в зонах локальної концентрації напружень. Встановлено, що за використання кільцевого ФГМ-включення з певними механічними властивостями і геометричними параметрами можна зменшити коефіцієнт концентрації напружень і відповідні інтенсивності деформацій в околі отвору більш ніж на 35 %. Закон змінення модуля пружності ФГМ-включення та ширина включення суттєво впливають не тільки на величину концентрації параметрів напружено-деформованого стану пластини та оболонки, а й на характер розподілу напружень по їх поверхнях. Результати проведеної серії широкомасштабних обчислювальних експериментів показують, що використання кільцевого включення із ФГМ дає змогу знизити інтенсивності як напружень, так і деформацій навколо отвору, що відкриває перспективи знаходження раціональних параметрів включень щодо питання максимально можливого зниження локальної концентрації напружень.
Publisher
National Academy of Sciences of Ukraine (Co. LTD Ukrinformnauka) (Publications)
Reference15 articles.
1. Avdonin, A. S. (1969). Applied methods for calculating shells and thin-walled structures. Moscow: Nauka (in Russian).
2. Peterson, R. (1977). Stress concentration factors. Moscow: Mir (in Russian).
3. Savin, G. N. (1968). Stress distribution around holes. Kyiv: Naukova Dumka (in Russian).
4. Guz, A. N., Chernyshenko, I. S. & Chekhov, Val. N. et al. (1980). Methods for calculating shells. In 5 vols. Vol. 1. Theory of thin shells, weakened by holes. Kyiv: Naukova Dumka (in Russian).
5. Hart, E. L. & Terokhin, B. I. (2019). Choice of rational parameters of reinforcement elements in computer simulation of behavior of a cylindrical shell with two rectangular holes. Probl. Comput. Mechan. and Strength Struct.: Col. of sci. art. Dnipro: Lira, 30, pp. 19-32 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15421/4219024