ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИКИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Дискретная модель в анализе остаточных напряжений однонаправленных намоточных цилиндров из армированного пластика в процессе охлаждения

  • Турусов Роберт Алексеевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
  • Мемарианфард Хамед - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2015.1.27-35
Страницы: 27-35
Произведен расчет напряжений в толстостенном цилиндре при охлаждении с помощью дискретной модели. Результаты расчета сопоставлены с расчетами по общепринятой модели сплошной анизотропной среды. В толстостенных цилиндрах из армированных полимеров из-за анизотропии усадки и особенности формы при охлаждении возникают растягивающие радиальные напряжения. Это часто приводит к формированию кольцевых трещин. Расчеты, когда материал рассматривается как анизотропная сплошная среда, свидетельствуют о небольшой величине напряжений по сравнению с трансверсальной прочностью.
  • монолитность;
  • анизотропия;
  • дискретная модель;
  • намотка;
  • толстостенная оболочка;
  • радиальная трещина;
  • остаточное напряжение;
Литература
  1. Екельчик В.С., Клюнин О.С. Новый подход к созданию облегченных металлопластиковых баллонов высокого давления для сжатых газов // Вопросы материаловедения. 2003. № 2 (34). С. 26-32.
  2. Турусов Р.А., Куперман А.М. Экспериментальные исследования влияния масштабного фактора на упруго-прочностные характеристики однонаправленных колец из стеклопластика // Механика композиционных материалов и конструкций. 1998. Т. 4. № 3. С. 62-69.
  3. Турусов Р.А., Коротков В.Н., Рогозинский А.К., Куперман А.М., Суляева З.П. Технологическая монолитность оболочек из полимерных композитных материалов // Механика композитных материалов. 1987. № 6. С. 1072-1076.
  4. Plepys А.R., Farris R.J. Evolution of residual stresses in three-dimensionally constrained epoxy resins // Polymer. 1990. Vol. 31. No. 10. Pp. 1932-1936.
  5. Турусов Р.А., Коротков В.Н., Метлов В.В., Розенберг Б.А. Остаточные напряжения в гомогенных и армированных полимерах // Остаточные технологические напряжения : тр. II Всесоюз. симпозиума. М., 1985. С. 320-325.
  6. Korotkov V.N., Andreevska G.D., Rosenberg B.A. Temperature Stresses in polymers and composites // Mechanics of composites. NY, March 1981. Pp. 290-295.
  7. Schapery R.A. Thermal expansion coefficients of composite materials based on energy principles // J. Composite Mater. 1968. Vol. 2. No. 3. Pp. 380-404.
  8. Greszak L.B. Thermoelastic properties of filamentary composites. Presented at AIAA 6th Structures and Materials Conference, April 1965.
  9. Cairns D.S., Adams D.F. Moisture and Thermal Expansion Properties of Unidirectional Composite Materials and the Epoxy Matrix // Journal of Reinforced Plastics and Composites. 1983. Vol. 2. No. 4. Pp. 239-255.
  10. Mallick P.K. Fiber-Reinforced Composites: Materials, Manufacturing, and Design. 3d ed. Taylor & Francis Group, LLC, 2007. 617 p.
  11. Саусвелл Р.В. Введение в теорию упругости для инженеров и физиков. М. : ИЛ, 1948. 675 с.
  12. Halpin J.C., Tsai S.W. Effect of environment factors on composite materials // Air Force tech. rep. AFML-TR-67-423. June 1969. 62 p.
  13. Hashin Z. Theory of fiber reinforced materials // NASA tech. rep. contract no: NAS1-8818, November 1970.
  14. Jones R.M. Mechanics of composite materials. Crc Press, 1998. 538 p.
  15. Турусов Р.А., Коротков В.Н., Рогозинский А.К. Температурные напряжения в цилиндре из композитного материала в процессе его охлаждения и хранения // Механика композитных материалов. 1983. № 2. C. 290-295.
  16. Wilson J.F., Orgill G. Linear Analysis of uniformly stressed orthotropic cylindrical shell // J. Appl. Mech. 1986. Vol. 53. No. 2. Pp. 249-256.
  17. Yuan F.G. Analysis of Thick-Section Composite Cylindrical Shells under Hydrostatic Pressure // American Society for Testing and Materials. 1993. Vol. 11. Pp. 607-632.
  18. Тимошенко С.П. Теория упругости / пер. с англ. Н.А. Шошина. 2-е изд., испр. М. ; Л. : ОНТИ, 1937. 452 c.
  19. Sadd M.H. Elasticity: Theory, Applications, and Numerics. Elsevier, 2004. 474 p.
  20. Исследования по механике композиционных материалов и конструкций / науч.-техн. о-во им. А.Н. Крылова. Л. : Судостроение, 1981. 94 с. (Материалы по обмену опытом; вып. 344).
СКАЧАТЬ (RUS)