Расчет радиально неоднородного кольца, нагруженного нормальными и касательными нагрузками

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследование нацелено на решение задачи напряженно-деформированного состоянии тонкого кольца при радиальных и кольцевых нагрузках с учетом радиальной неоднородности кольца, а также на сравнение двух методов расчета на примере решения задачи, когда нагрузки неравномерно распределены вдоль внешней поверхности кольца при одномерной неоднородности. В двумерной плоской задаче теории упругости в полярных координатах для неоднородного тела используются аналитические или численно-аналитические решения. В большинстве таких задач рассматриваются центрально симметричные круглые тела. Как правило, это возможно, когда все неизвестные функции зависят от радиуса. Эти задачи соответствуют большинству кольцевых и цилиндрических сооружений. Трубы пригодны для трубопроводных систем и строительства, применяются для газопроводов, в тепловых сетях и водопроводах. Особенность работы в рассмотрении задачи, когда радиальные и кольцевые нагрузки неравномерно распределены вдоль внешней поверхности кольца. Сравнение результатов расчета, полученных двумя методами, позволяет с достаточной точностью определить напряженное и деформированное состояния, показателем чего является получение кольцевых напряжений.

Об авторах

Владимир Игоревич Андреев

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: asv@mgsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1057-4329
SPIN-код: 9906-7214

доктор технических наук, профессор кафедры сопротивления материалов

Российская Федерация, 129337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Список литературы

  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.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).