АНАЛІЗ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ТОНКОСТІННИХ ЦИЛІНДРИЧНИХ ОБОЛОНОК

Ключові слова: циліндрична оболонка, експоненціальний закон, функції прогинів, напружений стан, зона крайового ефекту

Анотація

Стаття присвячена дослідженню напружено-деформованого стану сталевих оболонок обертання, з різною формою зовнішньої поверхні, звантажених осесиметричним навантаженням. Отримане рішення рівняння напружень і деформацій оболонки при навантаженні, що описується експоненціальним законом та з урахуванням зусиль від перепаду температури. Зокрема, представлені розрахункові формули для визначення прогинів, погонних згинальних моментів та погонних поперечних сил в оболонках з різним примиканням до основи. Приведені основні функції прогинів, а також максимальні значення відповідних параметрів реакції. Виконаний аналіз аспектів, щодо ефективності застосування гофрованої стінки для сталевих циліндричних оболонок. Результати представлені в аналітичному та графічному вигляді. Відповідно до отриманих формул, виконані порівняльні розрахунки оболонок з постійною та змінною товщиною стінки.

Посилання

1. Гольденвейзер А. Л. Теория упругих тонких оболочек / А. Л. Гольденвейзер. – М. : Наука, 1976. – 512 с.
2. Лессинг Е. Н. Листовые металлические конструкции / Е. Н. Лессинг, А. Ф. Лилеев, А. Г. Соколов. – М. : Стройиздат,1970. – 490 с.
3. Hotała E. Experimental investigations on the stability of stiffened cylindrical shells of steel silos / E. Hotała, Ł. Skotny // Journal of Constructional Steel Research. – ELSEVIER, 2014. – Vol. 96. – Р. 81 – 94.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143974X1400011X
4. Fajuyitan Nonlinear behaviour of short elastic cylindrical shells under global bending / O. K. Fajuyitan, A. J. Sadowski, M. A. Wadee, J. M. Rotter // Thin-Walled Structures. – ELSEVIER, 2018. – Vol. 124. – Р. 574 – 587.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263823117311254
5. Gould P. L. Cylindrical Shell Slice Beam / P. L. Gould // Journal of Engineering Mechanics. – ACSE, 1988. – Vol. 114. – №5. – Р. 905 – 911.
https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%2907339399%281988%29114%3A5%28905%29
6. Buckling of cylindrical shells with measured settlement under axial compression / Z. Chena, H. Fanb, J. Chenga, P. Jiao, F. Xua, C. Zhenga // Thin-Walled Structures. – ELSEVIER, 2018. – Vol. 123. – Р. 351 – 359.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263823117308881
7. Sadowski A. J. Slender thin cylindrical shells under unsymmetrical strip loads / A. J. Sadowski, J. M. Rotter // Thin-Walled Structures. – ELSEVIER, 2012. – Vol. 61. – Р. 169 – 179.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026382311200081X
8. Chen L. Buckling of cylindrical shells with stepwise variable wall thickness under uniform external pressure / L. Chen, J. M. Rotter, C. Doerich // Engineering Structures. – ELSEVIER, 2011. – Vol. 3., №12. – Р. 3570 – 3578.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141029611002914
9. Сегаль А. И. Практические методы расчета тонкостенных конических оболочек / А. И. Сегаль // Расчет пространственных конструкций. – М. : Стройиздат, 1951. –
Вып. II. – С. 383 – 412.
10. Сварные строительные конструкции : в 3 т. / НАН Украины, ИЭС им. Е.О. Патона. – К. : Сталь , 1993-2003. – Т. 1: Основы проектирования конструкций. – 1993. – 416 с. ; Т. 2:
Типы конструкций. – 1997. – 680 с. ; Т. 3: Арматура и закладные детали. Конструкции из пластмасс. Реконструкция и оптимизация. Контроль качества. Охрана труда. – 2003. – 378 с.
11. Кан С. Н. Строительная механика оболочек / С. Н. Кан. – М. : Машиностроение, 1966. – 508 с.
12. ДБН В.2.2-8-98. Підприємства, будівлі і споруди по зберіганню та переробці зерна :– [Чинний від 1998-07-01]. – К. : Держбуд України, 1998. – 41 с. – (Держ. буд. норми України).
13. EN 1993-4-1. Design of steel structures: Eurocode 3. – [Чинний від 2006- 12-06]. – Brussels : European committee for standardization, 2007. – 117 с.
14. ДБН В.2.6-198:2014. Сталеві конструкції. Норми проектування. – [Чинний від 2015-01- 01]. – К. : Мінрегіон України, 2014. – 199 с. – (Державні будівельні норми України).
Опубліковано
2018-04-11
Як цитувати
Makhinko A.V. Аналіз напружено-деформованого стану тонкостінних циліндричних оболонок / A.V. Makhinko, MakhinkoN.О. // ACADEMIC JOURNAL Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2018. – Т. 1 (50). – С. 69-78. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2018.50.1061.