THREE-DIMENSIONAL SHELL MODEL FOR LAYER-BY-LAYER STUDY OF THE STRESS AND STRAIN STATE OF IRREGULAR CONICAL SANDWICH SHELLS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A methodology for constructing three-dimensional shell models for the layer-by-layer study of the stress and strain state of irregular sandwich shells, which are increasingly used in practice, is proposed. An original approach is considered for obtaining approximating displacement functions in the finite elements of the core layer, which does not lead to a discontinuity in the generalized displacements on the interfaces with moment skin layers. The development of such models makes it possible to significantly expand the class of problems to be solved and, with the necessary accuracy and degree of detail, for the first time to study the stress and strain state in the general case of irregular sandwich shells in a wide range of variation in the geometric and physical and mechanical characteristics of the layers. The possibilities of the proposed methodology are illustrated by the example of the study of the stress and strain state of conical sandwich shells with rectangular cutouts.

About the authors

V. N. Bakulin

Institute of Applied Mechanics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: doklady_physics@mail.ru
Russia, Moscow

References

  1. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. 272 с.
  2. Бакулин В.Н. Трехслойные оболочки – эффективные элементы конструкций современных летательных аппаратов. Модели прочностного анализа // Материалы ХIХ Международной конференции по Прикладной математике и механике в аэрокосмической отрасли (AMMAI'2022). 5–12 сентября 2022 г. М.: Изд-во МАИ, 2022. С. 270–272.
  3. Bakulin V.N., Nedbay A.Ya. The Dynamic Stability of Three-Layered Cylindrical Shell, Reinforced Ring Ribs and Hollow Cylinder Under External Pressure Pulsing // Doklady Physics. 2021. V. 66. № 6. P. 175–181.
  4. Бакулин В.Н., Недбай А.Я. Параметрический резонанс трехслойной цилиндрической композитной оболочки, подкрепленной продольными ребрами и цилиндром, при действии изменяющейся во времени осевой силы // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2022. Т. 505. С. 59–65.
  5. Генеральный конструктор Юрий Семенович Соломонов. Портрет на фоне эпохи. Изд-во РМП, 2015.
  6. Авдеев В.С. Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения. Путь длиной в полвека. Хотьково, 2015. 300 с.
  7. Бакулин В.Н. Эффективная модель послойного анализа трехслойных нерегулярных оболочек вращения цилиндрической формы //ДАН. 2018. Т. 478. № 2. С. 145–150.
  8. Образцов И.Ф., Бакулин В.Н. Уточненные модели для исследования напряженно-деформационного состояния трехслойных цилиндрических оболочек // ДАН. 2006. Т. 407. № 1. С. 36–39.
  9. Ванин Г.А., Савиченко А.А. Исследование взаимодействия двух отверстий на напряженное состояние в трехслойной сферической оболочке // Прикл. Механика. 1975. Т. 11. № 12. С. 15–21.
  10. Revenko V.P., Bakulin V.N. Method of Finite Bodies for Mathematical Modeling of the Stress-strain State of Cylindrical Orthotropic Shell with the Reinforced Rectangular Hole // J. Physics: Conference Series. Proc. IV International conference “Supercomputer Technologies of Mathematical Modeling (SCTeMM’19)”. 2019. V. 1392. 012021.
  11. Пелех Б.Л., Сяський А.А. Распределение напряжений возле отверстий в податливых на сдвиг анизотропных оболочках. К.: Наук. думка, 1975. 198 с.
  12. Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. Блочные элементы и аналитические решения граничных задач для систем дифференциальных уравнений // ДАН. 2014. Т. 454. № 2. С. 163–167.
  13. Балабух Л.И., Колесников К.С., Зарубин В.С. и др. Основы строительной механики ракет. М.: Высш. шк., 1969. 494 с.
  14. Бакулин В.Н., Репинский В.В. Построение эффективной конечно-элементной модели моментной оболочки вращения нулевой гауссовой кривизны / Материалы VIII Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ 2010). 25–31 мая 2010 г. Алушта. М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2010. С. 436–438.
  15. Кривцов В.С., Рассоха А.А. Алгоритм получения матрицы жесткости конечного элемента анизотропной оболочки // Изв. вузов. Авиац. техника. 1983. № 4. С. 14–18.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (63KB)

Copyright (c) 2023 В.Н. Бакулин

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».