Напряженно-деформированное состояние возле отверстия в податливой на сдвиг композитной цилиндрической оболочке эллиптического сечения

Abstract

В работе дана постановка и изложена методика численного решения двумерных краевых задач для податливых на поперечный сдвиг цилиндрических оболочек эллиптического поперечного сечения, ослабленных отверстием, которая базируется на применении метода конечных элементов с двойной аппроксимацией деформаций. С помощью разработанной методики исследовано напряженно-деформированное состояние ортотропной эллиптической цилиндрической оболочки с круговым отверстием при действии осевых растягивающих усилий. Числовые результаты представлены в виде таблиц и графиков для нескольких значений отношения полуосей поперечного сечения оболочки.

Дано постановку і розроблено чисельну методику розв’язання задач статики для композитної циліндричної оболонки еліптичного поперечного перерізу з криволінійним отвором. Система розв’язувальних рівнянь отримана на основі співвідношень уточненої теорії непологих оболонок Тимошенка і закону Гука для ортотропних матеріалів. Запропонована методика базується на застосуванні методу скінченних елементів. Для оболонки, навантаженої осьовими розтягуючими зусиллями, досліджено вплив фізико-механічних і геометричних параметрів на розподіл напружень, деформацій і переміщень в області кругового отвору.

A statement is given and numerical technique for solving the static problems is developed for a composite cylindrical shell of an elliptical сross-section with a curved hole. А system of solving equations is obtained on the basis of relations of the Timoshenko refined theory of non-shallow shells and Hooke law for orthotropic materials. The proposed technique is based on application of the finite element method. For a shell loaded with axial tensile forces, an influence of physico-mechanical and geometric parameters on distribution of stresses, deformations, and displacements near the circular hole is studied.