Теория тонких упругих пластин – история и современное состояние проблемы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Статья является аналитическим обзором и посвящена теории тонких, изотропных упругих пластин. Приводятся основные соотношения теории, основанной на кинематической гипотезе, согласно которой тангенциальные перемещения распределяются линейно по толщине пластины, а ее прогиб не зависит от нормальной координаты. В результате получена система уравнений шестого порядка относительно двух потенциальных функций – проникающего потенциала, определяющего прогиб пластины, и краевого потенциала, позволяющего поставить на краю пластины три граничных условия и устранить известное противоречие теории пластин Кирхгофа. Рассмотрены задачи, не имеющие корректного решения в рамках теории Кирхгофа – цилиндрический изгиб пластины со свободным краем, изгиб прямоугольной пластины с неклассическим шарнирным закреплением, кручение квадратной пластины моментами, распределенными по контуру, изгиб пластины жестким штампом. В заключение представлен краткий исторический обзор работ, посвященных теории изгиба пластин.

Об авторах

В. В. Васильев

Центральный НИИ специального машиностроения

Автор, ответственный за переписку.
Email: vvvas@dol.ru
Россия, Хотьково

Список литературы

  1. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. 270 с.
  2. Todhunter L., Pearson K. A history of the theory of elasticity and the strength of materials. N.-Y.: Dover, 1960. Pt. 1. 762 p. Pt. 2. 546 p.
  3. Кирхгоф Г. Механика. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 402 с.
  4. Томсон У., Тэт П. Трактат по натуральной философии. М., Ижевск: НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика” Ижевский институт компьютерных исследований, 2011. Ч. 2. 560 с.
  5. Васильев В.В. О преобразованиях Кирхгофа и Томсона–Тэта в классической теории пластин // Изв. РАН. МТТ. 2012. № 5. С. 98–107.
  6. Carrera E., Elishakoff I., Petrolo M. Who needs refined structural theories? // Compos. Struct. 2021. V. 264. P. 1–16. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2021.113671
  7. Васильев В.В. К теории тонких пластин // Изв. РАН. МТТ. 1992. № 3. С. 26–47.
  8. Васильев В.В. Классическая теория пластин – история и современный анализ // Изв. РАН. МТТ. 1998. № 3. С. 46–58.
  9. Vasiliev V.V. Modern conceptions of plate theory // Compos. Struct. 2000. V. 48. № 1–3. P. 39–48. https://doi.org/10.1016/S0263-8223(99)00071-9
  10. Hencky H. Uber die Berucksichtigung der Schubverzerrung in ebenen Platten // Ing.-Archiv. 1947. V. 16. P. 72–76. https://doi.org/10.1007/BF00534518
  11. Bolle L. Contribution au problem lineaire de flexion d’une plaque elastique // Bull. Tech. Suisse Romander. 1947. V. 11. P. 32.
  12. Васильев В.В., Лурье С.А. К проблеме построения неклассических теорий пластин // Изв. РАН. МТТ. 1990. № 2. С. 158–167.
  13. Vasiliev V.V., Lurie S.A. On refined theories of beams, plates and shells // J. Compos. Mater. 1992. V. 26. № 4. P. 546–557. https://doi.org/10.1177/002199839202600405
  14. Жилин П.А. О классической теории пластин и преобразовании Кельвина–Тэта // Изв. РАН. МТТ. 1995. № 4. С. 134–140.
  15. Шереметьев М.П., Пелех Б.Л., Дячина О.П. Исследование влияния деформации сдвига на изгиб квадратной пластины сосредоточенной силой // Прикладная механика. 1968. Т. 4. Вып. 4. С. 1–7.
  16. Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. М.: Физматгиз, 1963. 635 с.
  17. Алфутов Н.А. О некоторых парадоксах теории тонких пластин // Изв РАН МТТ. 1992. № 3. С. 65–72.
  18. Васильев В.В. Кручение квадратной изотропной пластины угловыми силами и распределенными моментами // Изв. РАН. МТТ. 2017. № 2. С. 20–31.
  19. Тимошенко С.П. История науки о сопротивлении материалов. М.:URSS, 2001. 536 c.
  20. Nadai A. Die elastischen Platten. Berlin.: Verlag von Julins Springer, 1925. 125 p.
  21. Методы статических испытаний армированных пластиков. Справочное пособие под ред. Ю.М. Тарнопольского. Рига.: Зинатне, 1972. 227 с.
  22. Jamielita G. On the winding paths of the theory of plates // Mechanika Teoretyczna i Stosowana. J. Theor. Appl. Mech. 1993. V. 31. № 2. P. 312–327.
  23. Timoshenko S.P. On the correction for shear of the differential equation for transverse vibrations of prismatic bars // Phil. Mag. 1921. V. 41. № 245. P. 744–746. https://doi.org/10.1080/14786442108636264
  24. Elishakoff I. Handbook on Timoshenko–Ehrenfest beam and Uflyand–Mindlin plate theories. World scientific publ. Co. 2020. 769 p.
  25. Уфлянд Я.С. Распространение волн при поперечных колебаниях стержней и пластин // ПММ. 1948. Т. 12. Вып. 8. С. 287–300.
  26. Mindlin R.D. Influence of rotatory inertia and shear on flexural motions of isotropic elastic plates // J. Appl. Mech. 1951. V. 18 (1). P. 31–38. https://doi.org/10.1115/1.4010217
  27. Reissner E. On the theory of bending of elastic plates // J. Math. Phys. 1944. V. 23. № 4. P. 184–191.
  28. Reissner E. The effect of transverse shear deformation on bending of elastic plates // Trans. ASME. 1945. V. 15. P. A69–A77.
  29. Волох К.Ю. О классической теории пластин // ПММ. 1994. Т. 58. Вып. 6. С. 156–165.
  30. Даревский В.М. О статических граничных условиях в классической теории пластин и оболочек // Изв. РАН. МТТ. 1995. № 4. С. 129–132.
  31. Гольденвейзер А.Л. О приближенных методах расчета тонких упругих оболочек и пластин // Изв. РАН. МТТ. 1997. № 3. С. 134–149.
  32. Гольденвейзер А.Л. Алгоритмы асимптотического построения линейной двумерной теории тонких оболочек и принцип Сен-Венана // ПММ. 1994. Т. 58. Вып. 6. С. 96–108.
  33. Жилин П.А. О теориях пластин Пуассона и Кирхгофа с позиций современной теории пластин // Изв. РАН. МТТ. 1992. № 3. С. 48–64.
  34. Гольденвейзер А.Л. О теории изгиба пластинок Райсснера // Изв. АН СССР. Отд. техн. наук. 1958. № 4. С. 99–109.
  35. Васильев В.В. Об асимптотическом методе обоснования теории пластин // Изв. РАН. МТТ. 1997. № 3. С. 150–155.
  36. Гольденвейзер А.Л. Замечание о статье В.В. Васильева “Об асимптотическом методе обоснования теории пластин” // Изв. РАН. МТТ. 1997. № 4. С. 150–158.
  37. Сливкер В.И. Строительная механика: вариационные основы. Учебное пособие. М.: Изд. Ассоц. строит. вузов, 2005. 736 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024

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».