STABILITY OF CYLINDRICAL SHELLS
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive InfoField | Value | |
Title |
STABILITY OF CYLINDRICAL SHELLS
УСТОЙЧИВОСТЬ ЦИЛІНДРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК Стійкість циліндричних оболонок |
|
Creator |
Todchuk, Volodymyr; Ivan Kozhedub Kharkov University of Air Force
|
|
Subject |
—
bending; critical load; displacement; energy; experiment; stability 539 — изгиб; критическая нагрузка; смещение; устойчивость; эксперимент; энергия 539 — вигин; експеримент; енергія; зміщення; критичне навантаження; стійкість 539 |
|
Description |
Purpose: Obtain more precise formulas for the theoretical axial critical load of a hinged cylindrical shell; find the cause of large differences between calculated and experimental critical loads. Methods: The energy criterion of stability and the relations of the general linear theory of thin-walled shells are used. Results: New formulas for the dependence of the critical load on the mechanical and geometric characteristics of the shell and the parameters of wave formation are obtained. The values of the critical loads calculated from these formulas are close to the experimental data. A greater dependence of critical loads on: the ratio of the radius to the thickness of the shell is revealed; the ratio of length to radius; boundary conditions. Discussion: Cylindrical shells are widely used in engineering structures. The loss of stability of the shell can lead to the destruction of the structure. To estimate the bearing capacity of engineering structures, exact formulas are needed to calculate the critical loads of shells under axial compression. Such formulas have not yet been obtained. The reason for the large discrepancies between the theoretical and experimental values of the axial critical loads of cylindrical shells was not found. In this paper, an attempt is made to solve this problem. In contrast to the conventional approach, it is assumed here that when the shell is buckled, the distance between its ends does not change. This approach allowed obtaining formulas of axial critical loads that more accurately describe the process of loss of stability of a cylindrical shell under axial compression. Analysis of the obtained results allows us to conclude that the obtained formulas can be used for real calculations of critical loads of cylindrical shells, and the proposed approach can be used to continue studies of the stability of thin-walled structures.
Цель: Получить более точные формулы теоретической осевой критической нагрузки шарнирно закрепленной цилиндрической оболочки; найти причину больших различий между расчетными и экспериментальными критическими нагрузками. Метод: Используется энергетический критерий устойчивости и соотношения общей линейной теории тонкостенных оболочек. Результаты: Получены новые формулы зависимости критической нагрузки от механических и геометрических характеристик оболочки и параметров волнообразования. Значения критических нагрузок, рассчитанные по этим формулам, близки к экспериментальным данным. Выявлена большая зависимость критических нагрузок от: отношения радиуса к толщине оболочки; отношения длины к радиусу; граничных условий. Обсуждение: Цилиндрические оболочки широко используются в инженерных конструкциях. Потеря устойчивости оболочки может привести к разрушению конструкции. Для оценки несущей способности инженерных сооружений, необходимы точные формулы для вычисления критических нагрузок оболочек при осевом сжатии. Такие формулы пока не получены. Причина больших расхождений между теоретическими и экспериментальными значениями осевых критических нагрузок цилиндрических оболочек не обнаружена. В данной работе предпринята попытка решить эту проблему. В отличие от обычного подхода, здесь предполагается, что при выпучивании оболочки, расстояние между ее концами не изменяется. Такой подход позволил получить формулы осевих критических нагрузок которые более точно описывают процес потери устойчивости цилиндрической оболочки при осевом сжатии. Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что полученные формулы можно использовать для реальных расчетов критических нагрузок цилиндрических оболочек, а предложенный подход может быть использован для продолжения исследований устойчивости тонкостенных конструкций.Цель: Получить более точные формулы теоретической осевой критической нагрузки шарнирно закрепленной цилиндрической оболочки; найти причину больших различий между расчетными и экспериментальными критическими нагрузками. Метод: Используется энергетический критерий устойчивости и соотношения общей линейной теории тонкостенных оболочек. Результаты: Получены новые формулы зависимости критической нагрузки от механических и геометрических характеристик оболочки и параметров волнообразования. Значения критических нагрузок, рассчитанные по этим формулам, близки к экспериментальным данным. Выявлена большая зависимость критических нагрузок от: отношения радиуса к толщине оболочки; отношения длины к радиусу; граничных условий. Обсуждение: Цилиндрические оболочки широко используются в инженерных конструкциях. Потеря устойчивости оболочки может привести к разрушению конструкции. Для оценки несущей способности инженерных сооружений, необходимы точные формулы для вычисления критических нагрузок оболочек при осевом сжатии. Такие формулы пока не получены. Причина больших расхождений между теоретическими и экспериментальными значениями осевых критических нагрузок цилиндрических оболочек не обнаружена. В данной работе предпринята попытка решить эту проблему. В отличие от обычного подхода, здесь предполагается, что при выпучивании оболочки, расстояние между ее концами не изменяется. Такой подход позволил получить формулы осевих критических нагрузок которые более точно описывают процес потери устойчивости цилиндрической оболочки при осевом сжатии. Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что полученные формулы можно использовать для реальных расчетов критических нагрузок цилиндрических оболочек, а предложенный подход может быть использован для продолжения исследований устойчивости тонкостенных конструкций. Мета: Отримати більш точні формули теоретичної осьової критичного навантаження шарнірно закріпленої циліндричної оболонки; знайти причину великих відмінностей між розрахунковими і експериментальними критичними навантаженнями. Метод: Використовується енергетичний критерій стійкості і співвідношення загальної лінійної теорії тонкостінних оболонок. Результати: Отримано нові формули залежності критичного навантаження від механічних і геометричних характеристик оболонки і параметрів хвилеутворення. Значення критичних навантажень, розраховані за цими формулами, близькі до експериментальних даних. Виявлено велика залежність критичних навантажень від: відносини радіуса до товщини оболонки; відношення довжини до радіусу; граничних умов. Обговорення: Циліндричні оболонки широко використовуються в інженерних конструкціях. Втрата стійкості оболонки може привести до руйнування конструкції. Для оцінки несучої здатності інженерних споруд, необхідні точні формули для обчислення критичних навантажень оболонок при осьовому стисненні. Такі формули поки не отримані. Причину великих розбіжностей між теоретичними і експериментальними значеннями осьових критичних навантажень циліндричних оболонок не знайдено. У даній роботі зроблена спроба вирішити цю проблему. На відміну від традиційного підходу, тут передбачається, що при випинанні оболонки, відстань між її кінцями не змінюється. Такий підхід дозволив отримати формули осьових критичних навантажень які більш точно описують процес втрати стійкості циліндричної оболонки при осьовому стисненні. Аналіз отриманих результатів дозволяє зробити висновок, що отримані формули можна використовувати для реальних розрахунків критичних навантажень циліндричних оболонок, а запропонований підхід може бути використаний для продовження досліджень стійкості тонкостінних конструкцій. |
|
Publisher |
National Aviation University
|
|
Contributor |
—
— — |
|
Date |
2018-12-10
|
|
Type |
—
— — |
|
Format |
application/pdf
application/pdf application/pdf |
|
Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/visnik/article/view/13156
10.18372/2306-1472.76.13156 |
|
Source |
Proceedings of the National Aviation University; Том 76, № 3 (2018); 56-61
Вестник Национального авиационного университета; Том 76, № 3 (2018); 56-61 Вісник Національного Авіаційного Університету; Том 76, № 3 (2018); 56-61 |
|
Language |
en
|
|
Rights |
// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access). |
|