Вплив кільцевого включення змінної товщини на концентрацію напружень навколо кругового отвору у тонких пластинах і циліндричних оболонках
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2025.04.065Ключові слова:
циліндрична оболонка, тонка пластина, круговий отвір, кільцеве включення, напружено- деформований стан, коефіцієнт концентрації напружень, метод скінченних елементівАнотація
На основі скінченноелементного аналізу досліджено напружено-деформований стан тонких пластин і тонкостінних циліндричних оболонок з круговим отвором та кільцевим включенням змінної товщини. Проаналізовано вплив геометричних параметрів включень на концентрацію напружень і деформацій в пластині та оболонці в околі отвору. Показано, що використання кільцевого включення з певними геометричними параметрами сприяє зменшенню концентрації напружень і відповідної інтенсивності деформацій в околі отвору більш ніж на 45 %. Закон зміни товщини включення та його ширина істотно впливають на величину концентрації параметрів напружено-деформованого стану пластини та оболонки. Одержані результати обчислювальних експериментів відкривають перспективи знаходження раціональних, з точки зору зменшення концентрації напружень, параметрів включень з метою підвищення міцності та надійності тонкостінних конструкцій.
Завантаження
Посилання
Washizu, K. (1975). Variational methods in elasticity and plasticity. Oxford, New York: Pergamon Press.
Peterson, R. (1974). Stress concentration factors. New York: Wiley.
Savin, G. N. (1968). Stress distribution near holes. Kyiv: Naukova Dumka (in Russian).
Guz, A. N., Chernyshenko, I. S., Chekhov, Val. N., Chekhov, Vik. N. & Shnerenko, K. I. (1980). Methods for calculating shells. (Vol. 1). Theory of thin shells, weakened by holes. Kyiv: Naukova Dumka (in Russian).
Hart, E. L. & Terokhin, B. I. (2019). Choice of rational parameters of reinforcement elements in computer simulation of behavior of a cylindrical shell with two rectangular holes. Problems of Computational Mechanics and Strength of Structures, Iss. 30, pp. 19-32 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15421/4219024
Hart, E. L. & Terokhin, B. I. (2021). Computer simulation of the stress-strain state of the plate with circular hole and functionally graded inclusion. J. Optim. Differ. Equ. their Appl., 29, Iss. 1, pp. 42-53. https://doi. org/10.15421/142103
Hart, E. L. & Terokhin, B. I. (2023). Computer simulation of the stress-strain state of thin plates and cylindrical shells with a circular hole reinforced by an inclusion from functionally graded material. Strength of Materials and Theory of Structures, Iss. 110, pp. 63-80. https://doi.org/10.32347/2410-2547.2023.110.63-80
Hudramovich, V., Hart, E. & Terokhin, B. (2024). Stress concentration around a circular hole in thin plates and cylindrical shells with a radially inhomogeneous inclusion. In Selected problems of solid mechanics and solving methods (pp. 249-264). Cham: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-54063-9_18
Hart, E. L. & Shebanov, O. D. (2024). Influence of parameters of symmetrically placedelliptic inclusions on stress concentration arounda circular hole in a cylindrical shell. Problems of Computational Mechanics and Strength of Structures, Iss. 38, pp. 36-50 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15421/4224103
Hart, E. L. & Rybalko, Yа. V. (2021). Computer simulation of the influence of position and mechanical proper- ties of elliptic inclusions for the process of deformation an elastic plate with a circular hole. Problems of Com- putational Mechanics and Strength of Structures, Iss. 33, pp. 32–42 (in Ukrainian). https://doi. org/10.15421/4221003
Yang, Q. Q., Gao, C. F. & Chen, W. T. (2012). Stress concentration in a finite functionally graded material plate. Sci. China Phys. Mech. Astron., 55, pp. 1263-1271. https://doi.org/10.1007/s11433-012-4774-x
Linkov, A. & Rybarska-Rusinek, L. (2012). Evaluation of stress concentration in multi-wedge systems with functionally graded wedges. Int. J. Eng. Sci., 61, pp. 87-93. https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2012.06.012
Mohammadi, M., Dryden, J. R. & Jiang, L. (2011). Stress concentration around a hole in a radially inhomoge- neous plate. Int. J. Solids Struct., 48, Iss. 3-4, pp. 483-491. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2010.10.013
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
