Деформування та випучування гладких і підкріплених циліндричних оболонок при статичному навантаженні (експериментально-теоретичне дослідження) - Автореферат

Для розробки ефективної методики розрахунку необхідно мати повне уявлення про механізм випучування реальної конструкції, про фактори, що відіграють вирішальну роль у визначенні її критичного стану. Конструктивна неоднорідність ПО, як правило, домінує над неоднорідністю полів випадкових збурювань, тому при визначенні критичних навантажень вирішальними виявляються різні конструктивні особливості: число, жорсткість і профіль ребер, схема розташування та спосіб зєднання їх з обшивкою, умови закріплення країв і передачі навантаження на оболонку. Дослідження виконувалися в рамках фундаментальних і прикладних, держбюджетних (Програми Міністерства освіти і науки за напрямком 04 «Екологічно чиста енергетика і ресурсозберігаючі технології», номери держ. реєстрації: 0194U046135, відповідальний виконавець; 0196U008318, науковий керівник; 0196U014020, відповідальний виконавець; 0197U001652, науковий керівник, 1994-2000 р.р.), госпдоговірних науково-дослідних робіт, за грантом Уряду України і Міжнародного наукового Фонду (грант ДО4Н100, відповідальний виконавець), а також за індивідуальними грантами ISSEP (АР052059, АР072050), 1993-1997 р.р. Головною метою дослідження є: розширення та поглиблення уявлень про докритичне деформування, механізм випучування та фактори, що відіграють вирішальну роль у визначенні критичного стану реальних ГО і ПО при статичному стиску; оцінка застосовності існуючих методів розрахунку та розробка нових фізичних і деяких розрахункових моделей випучування стиснутих тонкостінних циліндрів; розробка рекомендацій з уточнення теорії стійкості ГО і ПО, а також з визначення небезпечних навантажень і призначення запасів стійкості для ГО; одержання ряду емпіричних залежностей критичних навантажень ГО і СО від геометричних параметрів оболонок, характеристик навантаження і збурювання. Матеріали дисертації доповідалися й обговорювалися більш, ніж на 40 міжнародних, всесоюзних, національних і регіональних конгресах, конференціях, симпозіумах і семінарах, у тому числі, на 18 і 19 Міжнародних конгресах з теоретичної і прикладної механіки (Ізраїль, Хайфа, 1992, Японія, Кіото, 1996); II Міжнародній науково-технічній конференції «Актуальні проблеми фундаментальних наук» (Москва, 1994); Міжнародній конференції математиків і механіків «GAMM-97» (Бремен, 1997); Міжнародному колоквіумі з легких конструкцій у будівництві «LSCE-1998» (Варшава, 1998); I і III Міжнародних симпозіумах українських інженерів-механіків (Львів, 1993, 1997); II-IY Міжнародних конференціях «Матеріали для будівництва» (Дніпропетровськ, 1993, 1996, Макіївка, 1994); II-YIII Українсько-Польських семінарах «Теоретичні основи будівництва» (Варшава, 1994, 1996, 1998, 2000, Дніпропетровськ, 1995, 1997, 1999); VI Всесоюзному зїзді з теоретичної і прикладної механіки (Ташкент, 1986); X, XI і XV Всесоюзних конференціях з теорії оболонок і пластин (Кутаїсі, 1975, Харків, 1977, Казань, 1990); V Всесоюзній конференції з проблем стійкості в будівельній механіці (Ленінград, 1977); IV Всесоюзній конференції з статики і динаміки просторових конструкцій (Київ, 1978); Всесоюзних симпозіумах з нелінійної теорії оболонок і пластин (Казань, 1980) і нелінійних задач теорії пластин та оболонок (Саратов, 1981); V-IX Польських симпозіумах з стійкості конструкцій (Седзина, 1988, Спала, 1991, Бєльска-Бяла, 1994, Закопане, 1997, 2000); 28 і 29 Польських конференціях з теоретичної і прикладної механіки (Козубник, 1990, Ритро, 1992); V Польській конференції з оболонкових конструкцій (Яновіци, 1992); XV Канадському конгресі з прикладної механіки (Вікторія, Британська Колумбія, 1995); 25 і 26 Ізраїльських конференціях з будівельної механіки (Хайфа, 1994, 1996), а також на міжвузівських наукових семінарах під керівництвом проф.Найважливіша відмінна риса проведених експериментальних досліджень полягала у вивченні поведінки оболонки на усіх етапах її деформування: докритичному, у процесі втрати стійкості, а також закритичному, аж до повного руйнування. У процесі навантаження осьовими стискаючими силами знімалися діаграми «N - DL (укорочення зразка)» і «N - w (радіальні переміщення)», фіксувалися критичні навантаження Ncr, проводилося тензометрування поверхні оболонок і ребер. Темні та світлі трикутники відповідають навантаженням загального випучування оболонок з локальними закритичними вмятинами, тобто значенням Nl. У випадку малих «пологих» вмятин, також як і при зовнішніх початкових діях, можна виділити три області зміни , у межах яких вплив збурювання геометрії на поведінку і несучу спроможність оболонок істотно різний: 1) область, у якій штучна вмятина не впливає на Ncr, оскільки тут ініціаторами випучування є вмятини природного вигину (малі значення ); 2) область, у якій штучна вмятина ініціює безперервний процес загальної втрати стійкості (середні значення ; при збільшенні в цій області відзначається різке зниження ); 3) область, у якій загальному випучуванню передує стійка локальна закритична конфігурація з однією вмятиною (великі значення , величина яких не впливає на несу

Основний зміст роботи