1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Проблемы машиностроения и надежности машин
  4. № 6, 2023

Проблемы машиностроения и надежности машин, 2023, № 6, стр. 22-31

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ АРМИРОВАНИЯ И ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНЫХ КОМПОЗИТНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Н. С. Азиков a, А. В. Зинин b, *

a Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Москва, Россия

b Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Москва, Россия

* E-mail: allzin@yandex.ru

Поступила в редакцию 26.06.2023
После доработки 08.08.2023
Принята к публикации 20.08.2023

Аннотация

Представлен анализ устойчивости четырехугольных ортотропных композитных панелей при сжатии и сдвиге. Решение задачи устойчивости выполнено методом Релея–Ритца в перемещениях с аппроксимацией собственных форм прогиба функциями Крылова. Дана оценка влияния условий закреплений и схемы укладки слоев композитной структуры на параметры критического поведения четырехугольных панелей. Точность численных процедур подтверждена сравнением с результатами точного решения основного линеаризованного уравнения теории устойчивости на примере изотропной пластины.

Ключевые слова: устойчивость, четырехугольная панель, граничные условия, композитный материал, структура армирования

Список литературы

  1. Ганиев Р.Ф., Глазунов В.А. Актуальные проблемы машиноведения и пути их решения // Инженерный журнал. 2015. № S11. С. 1.

  2. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. 270 с.

  3. Ganiev R.F. Fundamental and Applied Problems of Nonlinear Wave Mechanics and Engineering: Groundbreaking Wave Technologies and Wave Engineering // J. of Machinery Manufacture and Reliability. 2019. V. 48. № 6. P. 477.

  4. Глазунов В.А., Филиппов Г.С., Ганиев Р.Ф. Актуальные проблемы машиноведения и пути их решения. Волновые и аддитивные технологии, станкостроение, роботохирургия // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2018. № 5. С. 16.

  5. Irisarri F.X., Julien C., Bettebghor D. et al. A general optimization strategy for composite sandwich structures // Structural and Multidisciplinary Optimization. 2021. V. 63. P. 3027. https://doi.org/10.1007/s00158-021-02849-8

  6. Бойцов Б.В., Гавва Л.М., Ендогур А.И., Фирсанов В.В. Напряженно-деформированное состояние и устойчивость конструктивно-анизотропных панелей летательных аппаратов из композиционных материалов с учетом технологии изготовления // Известия вузов. Авиационная техника. 2018. № 4. С. 20.

  7. Alhajahmad A., Mittelstedt C. Buckling and postbuckling performance of composite fuselage panels with cutouts using continuous streamline fibres // Int. J. of Mechanical Sciences. 2021. V. 212 (4). P. 106841.

  8. Акишев Н.И., Закиров И.И., Иванов В.А. и др. О приближенных аналитических решениях задач устойчивости косоугольных пластин при комбинированных видах нагружения // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2011. № 2. С. 3.

  9. Азиков Н.С., Зинин А.В., Гайдаржи Ю.В., Сайфуллин И.Ш. Прочность при закритическом деформировании косоугольных композиционных панелей // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2021. № 5. С. 62.

  10. Azikov N.S., Zinin A.V. Analysis of Free Vibrations of a Skew Orthotropic Composite Panel // J. of Machinery Manufacture and Reliability. 2022. V. 51 (5). P. 406.

  11. Azikov N., Zinin A., Gaidarzhi Y. Buckling and free vibration analysis of skew shallow composite panel // AIP Conference Proceeding, 14 June 2023. V. 2507 (1). 040013. https://doi.org/10.1063/5.0109355

  12. Chen Q., Qiao P. Buckling and postbuckling of rotationally-restrained laminated composite plates under shear // Thin-Walled Structures. 2021. V. 161. 107435. https://doi.org/10.1016/j.tws.2021.107435

  13. Shufrin I., Rabinovitch O., Eisenberge M. A semi-analytical approach for the geometrically nonlinear analysis of trapezoidal plates // Int. J. of Mechanical Sciences. 2010. V. 52 (12). P. 1588.

  14. Cen S., Shang Y. Developments of Mindlin-Reissner Plate Elements // Mathematical Problems in Engineering. 2015. V. 1. P. 1. https://doi.org/10.1155/2015/456740

  15. Kumar A., Singha M.K., Tiwari V. Stability Analysis of Shear Deformable Trapezoidal Composite Plates // Int. J. of Structural Stability and Dynamics. 2019. V. 19 (8). P. 1971004. https://doi.org/10.1142/S0219455419710044

  16. Kumari E., Lal S. Nonlinear bending analysis of trapezoidal panels under thermo-mechanical load // Forces in Mechanics. 2022. V. 8. P. 100097. https://doi.org/10.1016/j.finmec.2022.100097

  17. Gürses M., Civalek O., Ersoy H., Kiracioglu O. Analysis of shear deformable laminated composite trapezoidal plates // Materials and Design. 2009. V. 30 (8). P. 3030. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2008.12.016

  18. Yas M.H., Bayat A., Kamarian S., Malekshahi A., Song J.I. Buckling Analysis and Design Optimization of Trapezoidal Composite Plates under Hygrothermal Environments // Composite Structures. 2023. V. 315 (3). P. 116935. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.116935

  19. Watts G., Kumar R., Patel S. N., Singh S. Dynamic instability of trapezoidal composite plates under non-uniform compression using moving kriging based meshfree method // Thin-Walled Structures. 2021. V. 164. P. 107766.

  20. Алфутов Н.А. Основы расчета на устойчивость упругих систем. М.: Машиностроение, 1991. 336 с.

  21. Прочность, устойчивость, колебания: Справочник в 3-х т. Т. 3 / Под ред. И.А. Биргера и Я.И. Пановко. М.: Машиностроение, 1968. 568 с.

  22. Маделунг Э. Математический аппарат физики. М.: Наука, 1968. 620 с.

  23. Nallim L.G., Martinez S.O., Grossi R.O. Statical and dynamical behaviour of thin fibre reinforced composite laminates with different shapes // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2005. V. 194 (17). P. 1797.

  24. Liew K.M., Wang C.M. pb-2 Rayleigh–Ritz method for general plate analysis // Engineering Structures. 1993. V. 15 (1). P. 55.

  25. Крылов А.Н. О расчете балок, лежащих на упругом основании. Л.: АН СССР, 1931. 154 с.

  26. Калиткин Н.Н., Альшина Е.А. Численные методы. В 2 кн. Кн. 1. Численный анализ. М.: Академия, 2013. 304 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Проблемы машиностроения и надежности машин

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал