Розглянуто вільні коливання пологої циліндричної оболонки з "дихаючою" тріщиною з урахуванням одержаних в Інституті проблем міцності НАН України В. В. Матвеєвим і А. П. Бовсуновським результатів для спектральної діагностики поперечних коливань стрижня з тріщиною, що закривається. Пружні характеристики оболонки інтерпретовано як деяку білінійну систему. Інформацію щодо зменшення жорсткості, зумовленої розкриттям тріщини, можна використати для вибору вібраційних індикаторів пошкодження. Одержано залежності відносного зменшення жорсткості оболонки від глибини та розташування тріщини. Визначено необхідність урахування потенціальної енергії розтягу серединної поверхні оболонки. Встановлено, що ефективність виявлення пошкодження за допомогою вібродіагностичних підходів зростає зі збільшенням товщини оболонки.

Розглянуто задачу про визначення форм згинних коливань циліндричних оболонок з початковими прогинами, частково заповнених ідеальною нестисливою рідиною.

Розроблено методику зведення пружно-пластичних задач про напружено-деформований стан і граничну рівновагу ортотропних циліндричних оболонок з тріщинами до систем нелінійних сингулярних інтегральних рівнянь, яка грунтується на рівняннях теорії оболонок типу Тимошенка, аналізі моделі Леонова - Панасюка - Дагдейла та методі дисторсій у теорії тонких оболонок з тріщинами. Отримано системи сингулярних інтегральних рівнянь з невідомими границями інтегрування та розривними правими частинами, що містять невідомі зусилля та моменти, які задовольняють умови пластичності тонких оболонок. Побудовано алгоритм числового розв'язування отриманих рівнянь. Проаналізовано вплив навантаження, параметрів ортотропії, взаємодії тріщин, пружного середовища, розподілу залишкових деформацій на граничну рівновагу ортотропних і трансверсально-ізотропних оболонок з наскрізними та поверхневими тріщинами.

Розглянуто можливості використання методики дослідження напруженого стану оболонок з наскрізними тріщинами для випадку оболонок з системами наскрізних, поверхневих і внутрішніх тріщин. Одержано системи сингулярних інтегральних рівнянь для задач дослідження збуреного напруженого стану ізотропних оболонок з тріщинами різної довжини, орієнтованими вздовж обох ліній головних кривин. Для оболонок довільної кривини проведено дослідження взаємодії тріщин одного типу (наскрізних, поверхневих і внутрішніх). Встановлено вплив кривини оболонки, глибини, довжини тріщин, відстані між ними та взаємного розташування на коефіцієнти інтенсивності зусиль і моментів для наскрізних тріщин і КІН для ненаскрізних. Виявлено ряд закономірностей під час дослідження оболонок з системами тріщин різного типу (змішаних систем). Показано суттєвий вплив глибини ненаскрізних тріщин на коефіцієнти інтенсивності зусиль і моментів для наскрізних тріщин. Запропоновано модифікацію моделі лінійних пружин, у межах якої досліджено напружений стан оболонки з трьома тріщинами в системі з поверхневою, розташованими уздовж обох ліній головних кривин. Проведено порівняльний аналіз розв'язків, одержаних за допомогою класичного та модифікованого підходів. Для розглянутих задач створено в середовищі Visual Fortran комплекс програм, які дозволили провести розрахунки в широкому діапазоні зміни параметрів. Експериментально підтверджено ефективність запропонованої методики та добре узгодження одержаних результатів з відомими розв'язками.

Удосконалено метод зведення до системи сингулярних інтегральних рівнянь (СІР) задач про напружений стан і граничну рівновагу ізотропних пружнопластичних оболонок, ослаблених однією тріщиною, та поширено на ізотропні та трансверсально-ізотропні оболонки, ослаблені взаємодіючими системами наскрізних чи поверхневих тріщин. Вперше одержано системи СІР з невідомими границями інтегрування, які описують напружено-деформований стан ізотропних і трансверсально-ізотропних сферичних і циліндричних пружно-пластичних оболонок з системами взаємодіючих наскрізних і поверхневих тріщин. Адаптовано алгоритм числового розв'язування одержаних систем СІР сумісно з умовами пластичності тонких оболонок, умовами обмеженості зусиль і моментів біля тріщин та умовами однозначності переміщень. Проведено числовий аналіз залежності міцнісних характеристик від навантаження, анізотропії, розміщення та виду тріщин, геометричних і механічних параметрів оболонки.

Задачу про напружено-деформований стан замкнутої ізотропної конічної оболонки, ослабленої поздовжньою наскрізною тріщиною, із використанням аналітично-числового методу та сплайн-функцій зведено до системи лінійних алгебричних рівнянь.

Розглянуто задачу про визначення напруженого стану пружно-пластичної ізотропної оболонки довільної кривини з внутрішньою тріщиною з урахуванням зміцнення матеріалу. Одержано систему сингулярних інтегральних рівнянь, яку розв'язано числово за допомогою методу механічних квадратур. Досліджено вплив зміцнення матеріалу на загальні характеристики напруженого стану.

Предложены усовершенствованный способ голографического исследования неоднородностей напряженно-деформированного состояния тонкостенных структур и три комбинированные методики определения кратковременной прочности композитных оболочек, разработанные на базе этого способа и локальных методов диагностики.

Розв'язано задачу про визначення напруженого стану пружно-пластичної ізотропної оболонки довільної кривини з наскрізною тріщиною з урахуванням зміцнення матеріалу. Одержано систему сингулярних інтегральних рівнянь, яку розв'язано числово за методом механічних квадратур. Досліджено вплив зміцнення матеріалу на загальні характеристики напруженого стану.

Побудовано розв'язок задачі про напружений стан ортотропної оболонки довільної кривини з внутрішньою тріщиною. Одержано систему сингулярних інтегральних рівнянь, яку розв'язано за допомогою методу механічних квадратур. Досліджено вплив кривини оболонки, глибини та довжини тріщини на коефіцієнти інтенсивності напружень і коефіцієнти інтенсивності зусиль та моменту.

Пружно-пластичну задачу про напружений стан ортотропної циліндричної оболонки з поверхневими тріщинами заданих розмірів зведено до задачі про пружну рівновагу такої ж оболонки з наскрізними тріщинами невідомої довжини, а останню - до розв'язування системи інтегральних рівнянь з невідомими межами інтегрування. Побудовано числовий розв'язок одержаної системи та досліджено вплив анізотропії та геометричних параметрів оболонки на взаємодію двох поверхневих тріщин.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.640.4-01

Рубрики:

Крихке руйнування < Оболонки >

Шифр НБУВ: Ж64699 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Площадь раскрытия сквозной трещины в оболочке является одним из основных расчетных параметров в концепции "течь перед разрушением". Существующие методы ее определения, по сути, рассматривают оболочку как плоское тело и не учитывают линейно изменяющуюся составляющую поля перемещений (как в теории пластин). На основе комбинированного метода весовых функций предлагается простая процедура получения приближенного выражения для определения фундаментального поля перемещений при действии сосредоточенных силы и момента на берега трещины в виде суммы однородной и линейно изменяющейся по толщине стенки составляющих. Это позволяет, в частности, получить удобные формулы для нахождения площади раскрытия трещины в полиномиальном поле как мембранных, так и линейных напряжений. Для цилиндрической оболочки с продольной и поперечной трещинами проведено сравнение полученных величин площади с таковыми, приведенными в литературных источниках. Оценен вклад линейной составляющей в общую площадь раскрытия трещины.

Розглянуто граничні стани труб із наскрізною коловою тріщиною різних розмірів та співвідношень середнього радіуса до товщини її стінки під час дії комбінованого навантаження тиском, силою та поперечним моментом, що відповідає практичним потребам підприємств енергетичного профілю. Розкрито еволюцію методів розрахунку пружно-пластичного руйнування труби із тріщиною перед руйнуванням. Приведено класифікацію методів визначення граничного стану труб із тріщинами. Надано обгрунтований аналіз існуючих методик визначення J-інтегралу та рефересних напружень, виділено суттєві переваги одних методів над іншими. В числових розв'язках задач механіки руйнування для труб із наскрізною коловою тріщиною за умов граничного навантаження застосовано програмний комплекс Abaqus v.6.10 за ліцензією Фрайбурського університету. Приведено результати розрахунків J-інтегралу для двох типів труб із наскрізними тріщинами за 12-ма різними методиками, що застосовуються у провідних країнах світу. Приведені дані одержано для граничного стану труби під час однофакторного навантаження згинаючим моментом, а також у разі одночасної дії внутрішнього тиску і згинаючого моменту.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.640.4

Рубрики:

Крихке руйнування < Оболонки >

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.640.4 + В377

Рубрики:

Крихке руйнування < Оболонки >

Електричні та магнітні властивості твердих тіл

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

A new approach to applications of the line-spring model to the calculation of plates and shells with a surface crack is presented. Numerical researches of the influence of geometric parameters on the stress intensity factor are carried out. The results obtained are compared with the known particular solution.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.640.400.2

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено напружений стан ізотропних оболонок двоякої кривини, пластин з концентраторами напружень. Проаналізовано взаємовплив тріщин (наскрізних або ненаскрізних) та отвору (кругового або еліптичного) в таких конструкціях. Для розв'язання задач використано рівняння теорії пологих ізотропних оболонок, метод граничних інтегральних рівнянь сумісно з моделлю лінійних пружин. На цій основі одержано граничні інтегральні рівняння, які описують напружений стан конструкцій. Для забезпечення єдиності розв'язку використано додаткове диференціальне рівняння, яке є умовою сумісності прогину та кутів повороту. Поставлену задачу зведено до системи лінійно алгебричних рівнянь. Числове розв'язування базується на використанні методу механічних квадратур і методу скінчених різниць. Встановлено вплив кривини оболонки, глибини, довжини тріщин, отвору, відстані між дефектами та взаємного розташування на коефіцієнти концентрації напружень для отвору, коефіцієнти інтенсивності зусиль для наскрізних тріщин і нормовані коефіцієнти інтенсивності напружень для ненаскрізних тріщин.

Наведено методику дослідження напруженого стану ізотропних оболонок з ненаскрізними тріщинами поширена на випадок ортотропних оболонок з внутрішньою або поверхневою тріщинами. Розв'язано нові задачі про напружений стан та граничну рівновагу оболонок і пластин з наскрізними тріщинами за дії згинального навантаження, прикладеного на лініях розрізів. Контакт берегів тріщин змодельовано на основі гіпотези Кірхгофа у межах двовимірних теорій пластин та пологих оболонок. Одержані системи сингулярних інтегральних рівнянь для задач дослідження напруженого стану ортотропних оболонок з однією (поверхневою, внутрішньою або наскрізною) тріщинами, системами двох колінеарних тріщин різної довжини чи двох паралельних наскрізних тріщин однакової довжини, під час згинального навантаження на лініях розрізів. Встановлено вплив механічних властивостей матеріалу, кривини оболонки, зовнішнього навантаження, глибини, довжини тріщин і відстані між ними на коефіцієнти інтенсивності напружень, коефіцієнти інтенсивності зусиль та моментів. Для розглянутих задач створено в середовищі Visual Fortran програмні комплекси, які дозволили провести розрахунки в широкому діапазоні зміни параметрів. Числові дослідження показали ефективність використаних методик і добре узгодження з відомими розв'язками.