Геометрические характеристики деформированного состояния оболочек c ортогональной системой координат срединной поверхности
- Авторы: Иванов В.Н.1, Шмелева А.А.1
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов
- Выпуск: Том 16, № 1 (2020)
- Страницы: 38-44
- Раздел: Теория тонких оболочек
- URL: https://journals.rcsi.science/1815-5235/article/view/325597
- DOI: https://doi.org/10.22363/1815-5235-2020-16-1-38-44
- ID: 325597
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель исследования заключается в выводе геометрических уравнений деформаций линейной теории оболочек в ортогональной несопряженной системе координат. В большинстве статей, учебных пособий и монографий по теории и методам расчета тонких оболочек рассматриваются оболочки, координатная система срединных поверхностей которых задается в линиях главных кривизн. Вывод геометрических уравнений деформированного состояния тонких оболочек в линиях кривизны подробно описан в монографиях по теории тонких оболочек В.В. Новожилова, К.Ф. Черных, А.П. Филин и других российских и зарубежных ученых. При выводе используются стандартные методы математического анализа, векторного анализа и дифференциальной геометрии. Для вывода уравнений деформаций в произвольной неортогональной системе координат срединной поверхности тонких оболочек используется метод тензорного анализа. На основе этих уравнений как частный случай приводятся уравнения деформаций оболочек в ортогональной несопряженной системе координат (не в линиях кривизны) срединной поверхности оболочки. В статье представлен вывод геометрических уравнений деформаций тонких оболочек в ортогональной несопряженной системе координат на основе дифференциальной геометрии поверхностей и векторного анализа (без использования методов тензорного анализа). При проведении преобразований применялись векторно-матричные формы уравнений. Такой подход может использоваться в учебных пособиях, так как в большинстве технических вузов основы тензорного анализа не даются.
Ключевые слова
Об авторах
Вячеслав Николаевич Иванов
Российский университет дружбы народов
Автор, ответственный за переписку.
Email: i.v.ivn@mail.ru
SPIN-код: 3110-9909
доктор технических наук, профессор департамента архитектуры и строительства Инженерной академии
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6Алиса Алексеевна Шмелева
Российский университет дружбы народов
Email: i.v.ivn@mail.ru
аспирант департамента строительства Инженерной академии
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6Список литературы
- Aron H. Das Gleichgewlcht und die Bewegund einer unendlich dunnen beliebig gekrummten elastischen Schale. J. fur reine und angew, Math. 1874;78:136–174.
- Love A. The small free vibrations and deformation of thin elastic shell. Pfill. Transs Roy. Soc. 1888;179(A): 491–546.
- Vlasov V.Z. Obshchaya teoriya obolochek i ee prilozheniya v tekhnike [General theory of shells and its application at technology]. Moscow; Leningrad: Gostehizdat Publ.; 1949. (In Russ.)
- Novozhilov V.V. Teoriya tonkih obolochek [Theory of thin shells]. Leningrad: GSIPS Publ.; 1962. (In Russ.)
- Chernih C.F. Linejnaya teoriya obolochek. Chast' 1. Obshchaya teoriya obolochek [Linear theory of shells. Part 1. Total theory of shells]. Leningrad: Leningrad University; 1962. (In Russ.)
- Chernih C.F. Linejnaya teoriya obolochek. Chast' 2. Nekotorye voprosy teorii [Linear theory of shells. Part 2. Some question of theory]. Leningrad: Leningrad University; 1964. (In Russ.)
- Goldeveizer А.L. Teoriya uprugih tonkih obolochek [Theory of elastic thin shells]. Moscow: Nauka Publ.; 1976. (In Russ.)
- Novozhilov V.V., Chernih К.F., Michailovskiy Е.I. Linejnaya teoriya tonkih obolochek [Linear theory of thin shells]: monograph. Leningrad: Politechnika Publ.; 1991. (In Russ.)
- Klochkov Yu.V., Nikolaev A.H., Ishchanov T.R. Comparative analysis of scalar and vector forms of approximations in a FEM after the V.V. Novozhilov's relations for elliptic cylinders. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2015;(2):51–57. (In Russ.)
- Klochkov Yu.V., Vakhnina O.V., Kiseleva T.A. Calculation of thin shells on the basis of the triangular final element with the correcting Lagrange's coefficients. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2015;(5):55–59. (In Russ.)
- Ivanov V.N. The base of finite element method and variation-difference method: textbook. Moscow: RUDN University Publ.; 2008. (In Russ.)
- Ivanov V.N., Krivoshapko S.N. Analiticheskie metody rascheta obolochek nekanonicheskoj formy [Analytical methods for calculating shells of non-canonical form]: textbook. Moscow: RUDN Publ.; 2010. (In Russ.)
- Ivanov V.N., Abbushy N.U. Raschet obolochek slozhnoj geometrii variacionno-raznostnym metodom [Analysis of the complex geometry using the variationaldifference method]. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings: Intercollegiate collection of scientific papers. 2000;(9):25–34. (In Russ.)
- Abovskiy А.P., Andreev N.P., Deruga А.P. Variacionnye principy teorii uprugosti i teorii obolochek [Variation principle of the theory of elasticity and theory of the shells]. Moscow: Nauka Publ.; 1978. (In Russ.)
- Washizu K. Variational methods in elasticity and plasticity. Oxford: Pergamon Press; 1968.
- Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. Encyclopedia of Analytical Surfaces. Switzerland: Springer International Publishing; 2015.
- Ivanov V.N. Geometry and forming of the normal surfaces with system of plane coordinate lines. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2011;(4):6–14. (In Russ.)
- Ivanov V.N., Shmeleva A.A. Geometry and formation of the thin-walled space shell structures on the base of normal cyclic surfaces. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2016;(6):3–8. (In Russ.)
- Ivanov V.N. Raschet obolochek nekanonicheskoj formy [Analyses of the shells of noncanonic forms]: textbook complex. Moscow: RUDN Publ.; 2013. (In Russ.)
Дополнительные файлы
