Calculation of radially inhomogeneous ring loaded with normal and tangential loads

封面

如何引用文章

详细

The aim of the study is to solve the problem of the stress-strain state of a thin ring under radial and ring loads, factoring in the radial inhomogeneity of the ring. Also, the task is to compare the two calculation methods to the example of solving the problem of uneven load distribution along the outer surface of the ring with one-dimensional inhomogenuity. Analytical or numerical-analytical solutions are used in the two-dimensional plane problem of the theory of elasticity in polar coordinates for an inhomogeneous body. Most of these problems consider centrally symmetric circular bodies. As a rule, this is possible when all unknown functions depend on the radius. These tasks correspond with the majority of ring and cylindrical structures. Pipes are suitable for creating pipeline systems and civil engineering, they are used for gas pipelines, in heating networks and water supply systems. The key feature of the work lies in the consideration of uneven radial and ring loads distribution along the outer surface of the ring. Comparison of the calculation results obtained by two methods makes it possible to determine the stressed and deformed states with sufficient accuracy, an indicator of which is the obtaining of the ring stresses.

作者简介

Vladimir Andreev

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University)

编辑信件的主要联系方式.
Email: asv@mgsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1057-4329
SPIN 代码: 9906-7214

Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Strength of Materials

26 Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337, Russian Federation

参考

  1. Mikhlin S.G. The plane problem of elasticity theory. Proceedings of Seism. Institute of the USSR Academy of Sciences. 1935;65:81-82. (In Russ.)
  2. Lehnitsky S.G. Radial stress distribution in a wedge and a half-plane with a variable modulus of elasticity. Applied Mathematics and Mechanics. 1962;26(1):146-151. (In Russ.)
  3. Lomakin V.A. Theory of elasticity of inhomogeneous bodies. Moscow: URSS Publ.; 2014. (In Russ.)
  4. Kolchin G.B. On the applicability of the iterative method in problems of the theory of elasticity of inhomogeneous bodies. Applied Mathematics and Programming (issue 2). Chisinau: AN MSSR; 1969. (In Russ.)
  5. Kolchin G.B. Planar problems of the theory of elasticity of inhomogeneous bodies. Chisinau: Stiinza Publ.; 1977. (In Russ.)
  6. Olszak W., Urbanowski W., Rychlewski J. Elastic-plastic thick-walled inhomogeneous cylinder under the influence of internal pressure and longitudinal force. Archiwum Mechaniki Stosowanej. 1955;VII:315-336.
  7. Olszak W., Rychlewski J. Nichthomogenitats-Probleme in elastischen und vorplastischen Bereich. Osterreich. Ingen. 1961;15:61-76.
  8. Andreev V.I., Shishchits I.Yu. Investigation of stresses around holes in space taking into account the compressibility of the material. Collection of works of MISI. 1974;(118):59-62. (In Russ.)
  9. Andreev V.I., Dubrovsky A.V. Taking into account the heterogeneity of the material when calculating the dry protection of the reactor. Issues of Atomic Science and Technology. Design and Construction. 1982;(3):3-8. (In Russ.)
  10. Andreev V.I. About one method of solving of plane problem of the theory of elasticity for radial inhomogeneous body. Applied Mechanics. 1987;23(4):16-23. (In Russ.)
  11. Andreev V.I. A method for solving a certain class of three-dimensional problems for an elastic radially inhomogeneous cylinder. News of Universities. Construction and Architecture. 1985;(8):27-31. (In Russ.)
  12. Andreev V.I. Some problems and methods of mechanics of inhomogeneous bodies. Moscow: ASV Publ.; 2002. (In Russ.)
  13. Andreev V.I., Tsybin N.Yu. Generalization of Michel’s solution to plane problem theory of elasticity in polar coordinates in the event of a radially inhomogeneous body. WIT Transactions on Modelling and Simulation. 2014;57:215-227.
  14. Polyakova L.S., Andreev V.I. Solution of the axisymmetric problem of thermoelasticity of a radially inhomogeneous cylindrical shell by numerical-analytical method and the finite element method. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2019;15(4):323-326. (In Russ.) http://doi.org/10.22363/1815-5235-2019-15-4-323-326
  15. Andreev V., Maksimov M. Elastic - plastic equilibrium of a hollow ball made of inhomogeneous ideal-plastic material. In: Akimov P., Vatin N. (eds.) Proceedings of FORM 2021. Lecture Notes in Civil Engineering. 2021;170:177-188. https://doi.org/10.1007/978-3-030-79983-0_16
  16. Timoshenko S., Goodier J.N. Theory of elasticity. New York, Toronto, London: McGraw-Hill Book Company; 1951.
  17. Kukudzhanov V.N. Numerical methods in continuum mechanics. Moscow: MATI Publ.; 2006. (In Russ.)

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».