автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.03, диссертация на тему:Теоретико-экспериментальное исследование устойчивости тонкостенных композиционных конструкций летательных аппаратов сложной геометрии

РГ6 од

О '") Г: I ■ 1 ; 0. >;

На правах рукошсз

МЕМШЬВЗ ЕПМШ1 ГЕЕНАДЬЕШ.4

ТЕОР!ткО-ЭКС11ЕЕИМ1НГАЛЬНОЕ ИССШЮВАЕИЕ УСТОЙЧИВОСТИ. ТОНКОСТЕЙНЬК К01Ш03ИЩ0ЫНЫХ КОНСТРУШИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫ! АППАРАТОВ ИОННОЙ ГЕОЖГЕШ

05.07.03 - прочность летатедъння аппаратов

Автореферат

дассэртгцяи на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань- 1995

■ Работа выполнена в Казанской! засшеи артиллерийское комацдно-ЯЕненернсн училище имени нареала артиллерия М.Е .Чистякова

Научный руководитель:,

доктор технических наук, доцент В.И.'Лятркйкин

НаучЕкй консультант:

доктор йазгко-катематпчвских наук, профессор В.Н.Паймушин

Сфицпгльныз оппоненты:

доктор технически наук, профессор А.К.Шалабаноз

кандидат технических наук, ведзувдйнаучный сотрудник Ю.Я.Петрушенко

Ведущая организация: Казанское конструкторское

бюро АО "АНТК иы.А.Н,Тудолевг

Звздзта состоится " ^ " 1995г. в ч... на

заседании спедаализирошшного Совета К 063.43.04 Казанского

государственного технического университета амеди

А.Ы.Тудолава / ътШС, Казань, ул.К.Ыаркса, 10, зал

- / Нот заседании /.

С диссертацией иоано ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан » & п £¿¿>¿¿>¿>4 1995г.

Ученый секретарь специализированного Совета /

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность птюблвмк. Корпуса современных летательных аппаратов, а также ряд конструктивных элементов л агрегатов другого назначения зачастую представляют собой тонкостенные конструкции, выполненные из неметаллических композиционных материаюв. При этом практически все конструктивные схемы летательных аппаратов предусматриваю? применение тонкостенных элементов в виде пластин я оболочек слозной геометрической формы. Их геометрия характеризуется неканонической формой поверхности, либо сложной конфигурацией контура. Безусловно, использование тагах элементов позволяет скомпоновать наиболее удачную и рациональную схему летательного аппарата, обладающего зысокимп эксплуатационными я прочностными качества1;!!!. Однако, указанные обстоятельства значительно затрудняют проведение прочностных расчетов как конструкций з целом, так и отдельных пх элементов.

Анализ имеющихся к настоящему времени исследований показывает, что трудности решения задач прочности тех или иных конструкций, глазным образом,обусловлены сложностью математических моделей, описызанцих оснозные свойства и характер деформирования исследуемых объектов. 3 большинстве случаев задача сводится к построению соответствующих громоздких алгоритмов с привлечением приближенных аналитических и численных методов исследования. Реализация этих методов применительно к конструкциям сложной геометрии и имеющих разномодульную структуру, даже лря условии использования новейшей высокопроизводительной вычислительной техники,зачастую оказывается довольно трудоемкой задачей. Кроме того, результаты.таких исследований, в силу принимаемых допущений, могут значительно отличаться от экспериментальных данных.

В связи с этим,весьма актуальной представляется проблема создания простых расчетных методик исследования механики слоеных конструкций, базирующихся на гармоничном сочетании теории и эксперимента.

• Целью настоящей "Работы является разработка эффективной методики решения задач статической устойчивости тонких ортотроп-ных оболочек, яыекщпх сложный контур. Получение расчетных зависимостей для определения критических нагрузок цилиндрических ор-тотропных оболочек с косыми срезами, находящихся в условиях статического внешнего давления.

Да ЭНнррятФ?:

1) разрабоганяин метод резания задач статической устойчивости ортотрошшх оболочек сложной геометрии; .

2) результаты экспериментальных исследований устойчивости стек-лопластиковых оболочек словно!: геометрии (цилиндрических оболочек с однка кэс!& я дцу^д сащегрпчнкми срезами) при действии на них равна-ерпсго здеЕпего давления;

3) структурнш зависимости для расчета ктитических нагрузок потеря устойчивое^ ортотроппнх цилиндрических оболочек с косыми срезами, находящихся в условиях статического внешнего давления.

Научная коздз;-:?\ работы состоит з еледуиднх положениях:

- разработана ¡¿«годика теоретико-экспериментального исследования статической устойчивости ортотропных оболочачннх элементов со сложным контура границы;

- в рамках разраЗзгснгсХ методики построена разрепаацая система уравнений для оболов;-:-:, гезгзоял'шссть формы которых характеризуется только одним. нс-рдмэгрсм;

- с точностью до прспзпсд5£гх констант получены структурные формулы для определения крлтлчзсг-ссс: неодето деглск-н ср-тотропнкх цилиндрических оболочек с косыми. срезам;

- проведены экспериментальные исследования устойчивости рассматриваемых в работе оболочок, которые позволяли выявить характер изменения критической нагрузка в зависимости от изменения угла косых срезов л установить основные формы потерн устойчивости оболочек;

- лспользуя результаты экспериментов, были определены значения корректировочных коэффициентов в структурных формулах для расчета критического внехчего давления;

- механические э.^Ьекты, обнаруженные при экспериментальных исследованиях, могут быть использованы для правильного выбора или построения математических моделей при теоретической или численном ресении аналогичных задач.

достоверность основных научных результатов и выводов обес-печиваотся достоверностью .математических моделей, ислользуешх для построения структурных формул, повторяемостью я достоверностью проведенных экспериментов, соответствием контрольных экспериментальных данных известным результатам, опубликованным в работах прилагаемого списка 'литературы.

Ппакггтчеоупя ттетостт, рабога состоит в том, что везудь- ' таты, полученные в виде графиков и таблиц, гагу? бкть использованы при решении ицрокого класса задач устойчивости композиционных оболочек слокноП геометрии. Кроме того, установленное расчетные формулы отличаются простотой записи я удобство?.; практического применения.

Результаты решения конкретных задач использованы заинтересованной организацией при расчетах и испытания" элементов . конструкций летательных аппаратов.

Публикация и ягробаттля Работы. Основное содержание исследований по тше диссертации опубликовано г. девяти работа-:,- ' ее результата!-.; были сделали доклады на ХУ1 Ке?аукввоглоЗ кгг*.--' ренцзи по теории пластин п оболочек (¡-¡.Новгород, Г.;£2г. ^. .": ХУП Цегкдулародаой конференции по теории пдастпл :: сбо-.сч::: (Казань, 1935г.), на I ЗсероссяьскоН контореншгл по проблема:.: высоких технологий двойного применения (Са:.:ат.а. 1С95г.), юбилейной научно-технической конферехщзл "50 лет 1914 199-1" (Казань, 1594г.), на секлкарах и итоговых научнс-техкичсс-сих г.сг,-йеренцпях Казанского 2&КЛУ (Казань, 1993, 1924, 1995г.г.).

Структуре, тт Днесортяция ссото.:т из вз£д:г.пя.

трех глаз, заклэтеная и содсрацт 158 страниц падннописногс текста, в том числе 7 таблиц, 29 рисунков и бгбллогрг.Гглоскогс списка, включйщрго 124 налкеясваняя.

кешов со^^;!, РАБОТЫ

Р«о ^ядудпк обосновывается актуальность и гатнсс" : емггрдгаегдкх в диссорталнп восрссоз, дан анализ ос-р •-.:•:•:£ .его состояния-пробле;,2:, с-формударсвеш основные научные =олс--"э;:::л, выносимые на зациту, излагается краткое содержание работк но главам.

Отмечается, что за последние десятилетия г области :.•.-•=::£-накл деферглировання оболочечкых эдеа«птоэ сло:-лоъ ^трнн в:.-г.олпен достаточно обгемшЗ цикл нсследованн .. 9;:ачнтс.дънк" вклад е развитие рассматривав::ого направления ьлс-сли лсслг^сл;»-ния Х.1> .Галанова, А.Л.Голованова, Л.1'..Грнгор-звкэ. С .11.Гр.:г:л!:-ка, З.Л.Гуляева, \А.З.Кзрм:12.ина, ^..¡.¿чченкова,

-б -

Ю.Я.Пертусенко, Я.Г.Савулы, ИД.Саатова, М.Е.Сиразутдкнова, В.з.Снигирева, в которые получала дальнейшее развитие теория поверхностей слохноЕ.формы, вопросы исследования наяряяенно-дефорглированного состояния на основе численного моделирования процессов деформирования рассматриваемых объектов. Однако, да-se те модели, в которые заложены самые простые свойства матера ала и которые учитывают лишь основные эффекты деформирования пластин и оболочек канонической формы, достаточно сложны. В so se время реальное проектирование постоянно требует разрабо: ди таких методов расчэта, которые давали бы возможность нагля; ■но представать и объяснить физическую картину поведения того или иного элемента конструкции. Исследования В.З.Нехотяева, А.В.Саченкоза, В.Г.Выборнова, В./¿.Попова, Ю.Г.Коноплева, "В.И.иитряйкана показывает, что применительно к конструкциям словно! геометрии такта достоинствами обладает методы исслед* вания, построенные на синтезе теории и эксперимента.

Первая глава посвнцеяа разработке метода исследования статической устойчивости типовых тонкостенных, ортотропных обо лочечаых злементоз слоеной геометрии, оснозанного на комбинир ванное использовании теоретпко-оксперпмснтального метода с ме тодами возмущений и специальной параметризации срединной поверхности оболочек сложной формы.

Суть метода модно свести к следующему. Если оболочка на срединной поверхности <3 (рис.1), отнесенной к некоторой с теме криволинейных координат с*4 , ос2 , занижает область Q контурные линии которой не совпадают с отрезками координатных л;ши;; oCL- convt , а форма области Q£G топологически соотво ствует некоторой канонической области й^ей , то для области при применении метода В.Ы.Паймушина монет быть построена специальная параметризация, позволянцая в точках области Q el числить компоненты первого СЦК , второго fjLK метрических тег зоров и символы Кристо^Ьеля второго рода Гц ; При это:/, вся информация о форме области будет содержаться в разрес:

kuix уравнениях задачи Lu = f ( L - .некоторый дат.ференцкш ли:: оператор, и - неизвестная вектор-функция, { - известка/ правая часть), если задачу формулировать исхода из уравнений теории оболочек обцего вида.

Лз всего многообразия оболочек сложной формы мои;о виде

лить такой частный класс, для которого отличие неканонической области от канонической характеризуется только одним параметром . Б этогл случае функции йи. , молено представить рядами

, 6и=Ё /С . (I)

подстановка которых в исходныо уравнения приводит к зависимостям вида'

•

Если теперь, в соответствии с методом возмущений вектор-функцию разложить в ряд

и-2?и , ' ( 3 )

5-0 '

то могшо прийти к последовательности зацепляющихся паевых за- -дач.

Если задача решается в рамках теоретико-экспериментального метода, то для построения структурных формул, которые будут содержать характеризующий форму оболочки параметр ^ , з ( 3 ) коано ограничиться удержанием небольшого количества членов.

В качестве основного аппарата исследования в работе принят теоретико-экспериментальный метод А.З.Саченкова. Он позволяет получить структурные формулы с точностью до произвольных констант или функций, которые в последующем находятся путем проведения эксперимента.

Как установлено многочисленными исследования?,и, при применения этого метода для построения структурных формул критических нагрузок допустимо использование соотношений классической теории оболочек, основанной на гипотезах Кирхгофа-Лява.- Б рамках принятой модели были использованы линеаризованные уравнения устойчивости метода Бубнова, которые для оболочек произвольной, формы имеют вид

V ГС/-.С 4 \ II < Т

¿ос'с1о(а = 0

о(и Л„

« » г

>/Уа*8Ы г' ЭЫ _ Га _ n M1Y 8&tJ „ r1 aStiJ _

-TX&oî-T'XSJ] docMc^-o .

При условии, что срединная поверхность рассматриваемых з работе оболочек параметризована гауссовыми координатами с/= и оЛ=-9 (рас.1), соотношения, характеризующие метрику оболо чек в уравнениях ( 4 ), с точностью до ^ принимают вид:

- для цилиндрических оболочек с одним коскм срезом Л

- .для цилиндрических оболочек с двуш симметричными срезали a„«1+f(1-Û»8) , QtJ«^(L-x)6m8> П^Г^Г^Г^О,

Политические усилия T0LK в оболочке в ( 4 ) могут быть определены исходя из уравнений равновесия безмоментнол теора оболочек, а внутренние усилия TtK и моменты M лредставле ны соотношениями вида

-TiK J. àlK'S„ wi.K +s .i-Kjs

T -tA 6js , M -i-A *je , ( 7 )

*lKis

в которых компоненты тензора упругости А в произвольной

системе координат, не согласованной с направлениями упругой симметрии материала, зависят от выбранной системы координат. 3 координации o^ClH. 2) , принятой для описания механики деформирования исследуемых оболочек, компоненты тензора AlKJ з случае ортотропного материала с той не степенью точности оказываются равными:

- для оболочки с одним косым срезом

/ = А^^-М] , Г- С Щ^-СоъВ)] [ 8 )

- для оболочки с двумя симметричными срезам

A"i^[V8t0-tbe)] , а" ,

А12" а"" А"" (-^^ыпв'а-ъ), •

Теперь, с учетом использования зависимостей ( 5 ) - ( S ), система уравнений ( 4 ) дает возмогкность реализации предложенного подхода для построен:!.«! структурных формул.

Качественный анализ, который предусмотрел теорсглг.г>~-,х~ лерименгальшгл методом Л.В.Саченкова, позволяет из ясХ5Г.:<. ненлй определить объем экспериментальной работы, кэобхогЛ'Кч для полного решения задачи.

Вторая глава лосЕяцена экспериментальной частя работы. Б ней изложены вопросы изготовления цилиндрических стеклояластя-ковых оболочек, предложена и практически реализована методика определения механических характеристик их материала и разработана методика экспериментального исследования устойчивости оболочек слоено.": геометрии. Описаны экспериментальные установки и нагрузочные устройства, используемые в экспериментах.

СтеклопластикоЕые цилиндрические оболочки изготавливались

из стеклоткани сатинового переплетения типа АСТТ(б) толщиной О,125мм и эпоксидной смолы ЭД-20 с отвердотелем полиэтиленполи-амидом. Для изготовления использовался метод контактного формования на специальных цилиндрических оправках. Всего было "изготовлено 49 оболочек со сведущими геометрическими параметрами : I, = 230мм, К = 37,5ш, Ь = 0,324мм. Все оболочки изготавливались строго по единой технологии.

Для определения механических характеристик материала изготовленных оболочек, в отличии от традиционных методов растяжения, предложена методика, не предусматривающая разрушение образцов при испытаниях. Она позволяет определять упругие константы материала непосредственно в составе оболочек и основана на замера деформаций, возникающих в оболочке при нагрусенли ее ступенчато возрастал^ вагрузкой с последующе!: обработкой результатов на измерительном комплексе, который включает тензометрическую станцию СШ1Г-3 и ПЗШ "йифа-ЮЗО.Н". Нагружение оболочек производилось только в упругой зоне, для чего предварительно были рассчитай* предельно допустимые натру зга, и максимальное значение на последней ступени нагружения принимали не более 30 % от предельно допустимого.

Для замера деформаций на поверхность оболочек наклеивались тензодатчики с базой- 20ш, до 4 датчика в диаметрально цротяво-• положных точках, и ориентировались вдоль основных направлений упругости, а для замера деформаций сдвига - под углом 45° к образующей. Датчики распаивались в мостовую схему и подключались к измерительному комплексу. При нагруаании оболочек он обеспечил автоматизированную регистрацзю значений деформации и напря-генгп, возникающих при этом в оболочке, а так не их последующую обработку с построением диаграмм деформирования, которые представлялись в табличном или графическом виде. Из этих диаграмм определялись значения Е., , Е* , В1а , , ..усредненные значения которых оказались равны: Е, = 1,58 • 10*Ша,Е1= 2,79* 0,31 • Ю*Ща, \)в= 0,10, 0,19. Эти значения хо-. рощо соответствуют справочным данным для стеклопластиков.промышленного изготовления на основе непрерывного рулонного напол-_нителя а эпоксидных, или полиэфирных смол.

, Для экспериментальных исследований статической устойчивости- ободочек бала разработана экспериментальная установка (рис.2),

которая позволяет нагружать образцы разномерным внешним давлением путем вакуумирования внутренней полости оболочки. Она состоит из вакуумного насоса I, рессивера 2, нагрузочного устройства с испытуемой оболочкой 3 и регистрирующих измерительных приборов 4, 5.

Нагрузочное устройство'для испытаний оболочек сложно"; геометрии (рис.3) представляет ообой неподвигную штангу I, на торцы которой крепятся две заглушки 2,3. Заглушки служат для крепления сменных вкладышей 4,5, которые выполнены в виде цилиндров с.различными углами срезов (0, 15°,-30°, 45° ). Оболочка 7 крепилась на устройстве прижимными кольцами 5,9. При испытаниях ее свободная поверхность, т.е. поверхность, не опирающаяся на вкладкшл, представляла собой оболочку с заданны!,щ углами срезов. При помощи регулировочной гайки 6 один из вкладышей тлел возможность продольного перемещения относительно штанги, чем задавалась необходимая длина оболочки.

С методической точки зрения эксперимент проводился следующим" образом. С помощью вакуумного насоса из рессивера откачивался воздух. При достижении необходимой величины вакуума насос отключался и рессивер сообщался с натрузочны:.! устройством. Нагру-жение проводилось плавно до момента потери устойчивости оболочкой. За момент потери устойчивости принимался момент начала выпучивания на поверхности оболочки. При этом фиксировалось значение нагрузки и исследовался характер волнообразования. Нагрузка фиксировалась по всплеску давления на гидровакууг.мотре с точностью измерения 5 • 10 ИПа.

Первоначально была проведена серия испытаний оболочек с нормашшмц срезами (как тестовая задача). Далее были испытаны оболочка о косили срезами. Результаты испытаний использовались для определения значений корректировочных коэффициентов в структурных формулах критических нагрузок.

В третьей главе решаются задачи устойчивости цилиндрических ортотропных оболочек с одним косым и двумя симметричными срезали, находящихся.в условиях статцчаского внешнего давления. Изложен подробный алгоритм вывода структурных формул.

В системе уравнений ( 4 ) докрптические усилия, найденные из безмбментных уравнений равновесия с точностью до , в случае действия внешнего давления Р, принимает значения '

- 12 -

тГ-о , T«.i . (ю)

Внутренние усилия и ышентн,в соответствии с принятым по^ ходом, представлялись в виде разложений

_1к _лк _U о _Лк . >к 1к г. ,ík

Т =T(0)-fT(O^t Тш . м- = M(0)+f M(0+f Mw .

• ( ii : Задаваясь реиением системы ( 4 ) в виде

. i5 =Y<Sin-5^-Coü пб , {J2)

пб ,

. Lk

соответствующей условиям шарнирного опирания краев оболочки (для оболочки с нормальными срезами), была получена система алгебраических уравнений, яз которой с точностью до ^ величина критической нагрузки была выражена, в следующем виде

J—, 1/А »A .

Р_ Е, Е, t

где

Из этой структурной формулы видно, что значение критяческ нагрузки оболочек с косыми срезам определяется не только линей икш геометрическими параметрами я характеристиками материала, и значением углов косых'срезов Л . Очевидно, что приЛ=0 ,К„: В результате можно получить формулу для расчета критического внешнего давления нормального ортотропного цилиндра. Подобные з висимости была получены в ходе численных исследований А.Л.Рубин и А.А.буотнрковьм.

Необходимо отметить, что формула ( 13 ) справедлива как для оболочек с одним косым срезом, так и для оболочек, имеющих два симметричных среза. Она устанавливает лишь функциональную связь меяду входящими в нее основными параметрами. Количественные же соотношения были установлены после проведения экспериментов и определения значений коэффициента Ск в формуле (13 ).

3 ходе проведения экспериментальных исследований установлено, что с увеличением углов косых срезов величина критической нагрузки возрастает. Tait, наличие у оболочки косого срезах =45° приводит к повышению нагрузки на 18-25 %. На рис.4 показан характер изменения критической нагрузки в зависимости от изменения углов срезов при фиксированном значении параметра L/r = 5,0. С увеличением в заданных пределах длины оболочка влияние косых срезов на повышение критической нагрузки уменьшается (рис.5).

С использованием результатовээкспериментов были определены опытные значения коэффициента К1*- Р, /Р0Э . Величина К1* в зависимости от углов среза для оболочек^с параметромЬ/к = 5,0 тлеет следующие усредненные значения Ff* = 1,(77; К* = 1,15;

= 1,23. lía основания этих данных рассчитаны значения коэффициента Ск в формуле ( 13 ). Для оболочек с одним косым срезам его усредненное значение равно. Ск= 2875. С учетом этого были •определены значения расчетных корректировочных коэффициентов для всех серий оболочек, рассматриваемых в работа.

Эффекты, обнаруженные при экспериментах, характерны как для оболочек с одним срезом, так и для оболочек с двумя симметричными срезами. Однако, несмотря на подобную качественную картину изменения критических нагрузок (рис.4) и общий вид их структурных формул, установлено, что наличие у оболочки второго косого среза приводит к повышению нагрузки на 15 /5, а значение К\* при этом возрастает в 1,5 раза.

Таким образом, в пределах заданного изменения параметра -^»■S-t/jA была откорректирована структурная формула для расчета критического внешнего давления. Сравнивая экспериментальные данные с результатами, рассчитаншш по зависимости (13 ), выявлено довольно хорошее совпадение расчетных и опытных значений критических нагрузок, разница которых на превысила 10 %.

Наблюдение за характером волнообразования показало, что первоначальное выпучивание на поверхности оболочек, как правило,

происходит в'зоне большей образующей. Исключение роставили оболочки, имеющие один косой срез Л =15° и параметр L/R = 5,0. Ддя таких оболочек характер деформирования совпал с волнообразованием оболочек, имеющих нормальные срезы. Была зафиксирована • осесимметричная картина выпучивания с образованием четырех воля в окрузкном направлении. С увеличением угла среза зона потери устойчивости постепенно смещалась к зоне большей образующей. Так, для оболочек со срезом Л = 30° характерно образование трех волн в момент потери устойчивости. При этом поверхность по малой образующей остается недеформированной. Оболочка с углом среза X = 45° теряли устойчивость с образованием одной волны, ориентированной вдоль длинной образующей. Повышение нагрузки приводило к появлению новых вмятин с симметричным,относительно большей образующей,расположением. В закритической зоне для всех случаев волновое число было зафиксировано п = 4. При достижении нагрузки (1,23 -ь 1,26) Р,э на поверхности оболочек наблюдалось появление микротрещин в структура материала, что привела к снижению на 12 - 17 % их несущей способности при повторных нагрунашях.

Изменение длины оболочек к принципиальным отличиям в форме потери устойчивости не привело.

Характер волнообразования оболочек с симметричными срезами полностью совпал с характером деформирования оболочек, тлеющих один косой срез.

GCHOHiÜE РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОЛУ

1. На основе метода специальной параметризации срединных поверхностей оболочек слоеной формы, предложенного В.Н.Паймуши-ным, метода возмущений и теоретико-экспериментального метода Л.В.Саченкова разработана методика решения задач статической устойчивости тонких ортотропных оболочек, имеющих слоетшй контур. Для оболочек, неканоничность формы которых характеризуется только одним параметром. ^ , построена разрешающая система.уравнений, позволяющая^ рамках принятого подхода решить задачи их статической устойчивости.

2. С точностью до постоянных коэффициентов получены структурные формулы.для расчета критических нагрузок ортотропных цилиндрических оболочек с одним косым и двумя симметричными среза-

т,!И при действии на них равномерного внешнего давления. Для определения значений корректировочных коэффициентов спланирована программа экспериментальных исследований.

3.- С целью проведения экспериментальных исследований изготовлены "модельные образцы стеклопластиковых оболочек я разработана методика определения их механических характеристик. Глазное достоинство предложенной методики состоит в том, что она не предусматривает разрушение образцоз при экспериментах, что позволило использовать эти зе оболочка при экспериментальном исследовании их устойчивости. Кроме того, использование при реглстра-цяи и обработке результатов экспериментов позволяло значительно сократить время и повысить точность определения упругих постоянных по сравнению с традиционными методами растяжения.

4. Проведены экспериментальные исследования устойчивости стеклопластяковкх цилиндрических оболочек с одним коски я двум симметрично расположенными срезами при действяи на них равномерного-внешнего давления. Установлено, что с увеличением угла косых срезоз при (Таксированном параметре Ь/Я величина критической натрузки возрастает. Увеличение .длины оболочки приводит к уменьшению влияния косых срезов на величину критической нагрузки.

5. С использованием результатов экспериментов определены значения корректировочных коэффициентов, которые позволили получить окончательные формулы для расчета критических нагрузок исследуемых оболочек. Отмечено довольно хоропеа совпадение теоро-тячеокя:: я экспериментальных данных. Вычисленные по о г;::,- формулам сродние значения критических нагрузок отличаются от опытных значений не более, чем на 10

6. Цря сравнен.".:! влияния угла коси:: срезов на устойчивость оболочек с одним косым срезом и с двумя симметричными среза.-" установлено, что наличие двух симметричных срезоз значительно повидают зеличяну критического внешнего давления. Несмотря на то, что качественная картина влияния срезоз л структурные гзрму-лн имеют подобий: вид, величина К* .для оболочек с симметричны:'л ' срезами в 1,5 раза больше, что приводит к повышению критической нагрузка на 15 % по сравнению с оболочками, шлещигл один косой' срез. Данные отлячяя характерны яек для расчетных, так и для экспериментальных значений.

V. Установлены основные формы потеря устойчивости рассмат-

раваекцх ъ работе оболочек. Наблюдение за процессом волнообразо-; ваяия показало, что лервоначагьное выпучивание на поверхности оболочек'происходит, как правило,' в зоне большей образующей. С ' увеличением угла срезов нарусаотся осест^летричная. картина вол-ЕСобразоЕая2я,и зон^ потеря устоЁчазоста постепенно смещается в сторону больней длаиы оболочка. Изменение длены оболочка к существенные отлачия^ в форгле потери устойчивости не приводит.'

8. Полученные в работе расчетные зависимости' отличаются простотой запаса, удобством практического применения а ясдользо-Банн заинтересованной организацией при расчетах отдельных эле-иентоз конструкций летательных аппаратов.

¡¿еханаческис оффех;ты, обнаруженные в ходе проведения экспериментов, t'-огут быть использованы для правильного выбора или ностроеная^т^цаг'яческоп кодера при чл елейно;-. рогенла. подобных задач.

Основное содержание диссертация опубликовано з следующих работах: .

• I. .МлтряСкан З.И., Клементьев В.Г. Устойчивость а колеба-üiíh цилиндрической оболочки с косил срезом // Тезисы докладов научно-технического сешнара Казанского БЗКИУ, - Казань: Изд-во КЗЗНИУ, 1993. -с.78-80. . . . '

2. I/лгряГааш B.1I,, Клементьев В.Г. -Определение частот собственных колебала« цюыщцрическоЯ- оболочки с двумя параллельными срезай?. // Сб. научно-технических статей: "Некоторые вопросы эксплуатации я совершенствования военной техника"- Ш РФ, 1993. -с.45-17.

?

3. ;,'лтря£кик B.il., Клементьев В.Г. Расчеты на прочность п устойчивость тонкостепных конструкций слслной формы // Учебное пособие для курсантов и слуоателей выспнх учебных заведений, -Ш F¿, 1934. ¿5c.

4. Цитряйхан B.il., Клементьев В.Г.парков О.д. Исслодова-• нае устойчивости изотропных 'панелей слоглой формы // Сб. каучно-

техкическах статей: "Некоторые вопросы эксплуатации к совершенствования военной техники", - МО Р5, 1934. -с.92-56.

5. Кдачентьев ¿.Г., ¡¿атряйкан B.il., Пажуаин В.Н. Устойчивость панелей слолвол .геометрия при действии внешнего давления-/У-Тезлсы доклад оз. научно-техн. конференции "К1Ч КАЛ - 59 лет", Казань: Лзд-во КГГУ, Ь9<i. -с.32.

ДЗ. Клементьев В.Г., ¡¿ятряйкин З.И. Поведение ортотрспянх элементов 'конструкций сложной формы при действии внешнего давления // Тезисы докладоз научно-технического семинара Казанского ¿3Ш, - Казань: Лзд-вэ ХВНШ". 1924. -с.32-23.

7. ^итр.я2кин 3.11., Клементьев З.Г. Устойчивость цилиндрической оболочки с косш срйзом при действии статического внешнего давления // Труда 171 Г.ездународдоГ: конференция по теории пластин я оболочек, Т.2. - Е.Новгород: Изд-эз ИГУ, 19ЭА. -с.141-146.

8. Глтряйкпн 3.11., Кшлентьез В.Г., Шихалов 1'..Л. Разработка теорэтлко-эксгердмэятального метода расчета композиционных конструкций слс"с;1 формы // Сб.: "Научно-исследовательские разработки и згсскзе технологии двойного применения", 4.1, - Самара: Изд-зо Саарского ЕЦ, 1385. -с.46.

3. Клементвез З.Г., Алексеев К.П., МитряГ.клк З.Л., 1пха-доз СдргдзлзЕЯв механических характеристик сртстрслного ^гггрггг:?. Есразрупагщим методом // Сб. каучно-техничссгах статей: "Некоторые вопросы эксллуатацли и ссЕарпзпствованля воая-поЗ техника", - МО 1525. -с.45-48.

Рис. I

4 5

9

iz

/

XT

1 2 U 7 6 3

Рис. 2

Jj à, Рис. 3

'VU

/

О 15 30 А.гр

■Рис. 4

-О д — 0 □ —«« 0 —