Устойчивость и несущая способность скошенных композитных панелей
Диссертация
Из условия максимума критических усилий определены рациональные структуры армирования скошенных слоистых панелей. Однако в случае потери устойчивости панели выявлены отличные от найденных структуры, обеспечивающие максимальную несущую способность. Целью работы является разработка прикладного метода определения устойчивости и несущей способности скошенных слоистых композитных панелей с различными… Читать ещё >
Список литературы
- Азиков Н. С. Устойчивость пологих композитных панелей//Науч. тр. МАТИ — Рос. гос. технол. ун-т. — 2001, — № 4. — С. 524−528.
- Азиков Н. С., Васильев В. В., Патерекас А. Д. Устойчивость композитных панелей при сжатии и сдвиге//Мех. композит, матер. (Рига). 1990. — № 2. -С. 351−353.
- Азиков Н.С. Устойчивость слоистых композитных косоугольных панелей//ИПРИМ РАН Механика композиционных материалов и конструкций. 2004. — Т. 10. — № 1. — С. 133−152.
- Азиков Н.С., Гайдаржи Ю. В. Закритическое поведение скошенныхкомпозитных панелей//Механика композиционных материалов и конструкций. -2011.- Т. 17.- № 3.- С.411−420.
- Азиков Н.С., Гайдаржи Ю. В. Устойчивость слоистых скошенных панелей//Механика композиционных материалов и конструкций. 2010. -Т.16.-№ 3.-С.361−368.
- Алфутов H.A. Основы расчета на устойчивость упругих систем. М.: Машиностроение, 1991. — 336 с.
- Алфутов H.A., Зиновьев П. А., Попов Б. Г. Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1984. — 446 с.
- Андреев А. Н., Немировский Ю. В. Многослойные анизотропные оболочки и пластины: Изгиб, устойчивость, колебания. Новосибирск: Наука, 2001. — 287 с.
- Андриенко В. М., Белоус В. А. Оптимальное проектирование композитных панелей кессона крыла по условиям прочности и устойчивости//Тр.ЦАГИ. -2001. -№ 2642. -С. 151−158.
- Бабаков И.М. Теория колебаний. М.: Гостехиздат, 1958. — 628 с.
- Баничук Н.В., Кобелев В. В., Рикардс Р. Б. Оптимизация элементов конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988.-224 с.
- Белубекян Э. В. Закритическая прочность оптимальной по устойчивости прямоугольной пластинки из композиционного материала, усиленной по краям ребрами жесткости//Изв. Нац. АН Армении. Мех. 1998. — Т.51.- С.8−13.
- Бойко В. П., Попов Б. Г. Оценка несущей способности удлиненной композитной панели//Изв. вузов. Машиностр. 1998. — № 4−6. — С. 36−40
- Буштырков A.A. Закритическое напряженно-деформированное состояние квадратной ортотропной пластины из стеклопластика. Рига: Механика полимеров, 1967. — № 3. — С.544−552.
- Василевский В. В., Юхневский А. А. Устойчивость прямоугольных свободно опертых пластин при сложном нагружении/ЛТроблемы и перспективы развития вагоностроения. 2004. — С.26−27.
- Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. -М.Машиностроение, 1988. 270 с.
- Васильев В.В., Войтков Н. И. Устойчивость слоистых ортотропных пластин, сжатых в одном и двух направлениях//РТМ: «Проектирование, расчет и испытания конструкций из композиционных материалов». Изд. ЦАГИ. -1981. -Вып.8. -С.28−34.
- Вольмир A.C. Устойчивость деформируемых систем. М. :Наука, 1967. -983 с.
- Гинесина Э.М. Расчет прямоугольных пластин из стеклопластика при поперечном изгибе с учетом геометрической нелинейности при несмещающихся кромках//Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1966.- № 3. -С.74−78.
- Голованов А. И., Митряйкин В. И., Угревский С. В., Насибулин В. Г. Устойчивость ортотропных цилиндрических панелей неканонического очертания//Актуал. пробл. мех. оболочек. 2000. — С.31−32.
- Гришин В. И., Митрофанов О. В. Проектирование тонкостенных конструкций с учетом закритического поведения композитной обшивки//Учен. зап. ЦАГИ. 2003. № 3−4. — Т.34. — С.123−134, 148.
- Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.: Мир, 1986.-318 с.
- Золотухин Н. О., Кудинов Ю. В. Устойчивость пластинки с двумя свободными краями линейно изменяющейся конфигурации при сдвиге. Всерос. молод, науч.-техн. конф. «Пробл. энергомашиностр.».- Уфа, 25−26 дек. 1996. Тез. докл., — 1996. — С.72−73.
- Иерусалимский К. М., Фомин В. П. Влияние жесткости поперечного сдвига на устойчивость слоистой ортотропной пластинки при комбинированном нагружении//Тр. ЦАГИ.- 2001. № 2646. С.25−35.
- Ильюшин A.A. Механика сплошной среды. М.: МГУ, 1978. — 287 с.
- Карпов Я. С. Оптимизация структуры композиционного материала панелей летательных аппаратов при ограничениях по прочности, устойчивости и прогибу//Пробл. прочн. 2004. — № 6. — С.33−47.
- Корзон С. А. Послекритическое поведение анизотропных пластин// Сб. трудов Ленингр.инж.-строит.ин-та. -1975. -Вып.7. -С.54−62.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1968. — 720 с.
- Корнишин М.С., Исанбаева Ф. С. Гибкие пластины и панели. М.: Наука, 1968.-260 с.
- Крысько В.А., Бочкарева Т. А. Оптимальное проектирование ребристых прямоугольных пластин с учетом физической и геометрической нелинейностей//Температур, задачи и устойчивость пластин и оболочек. -Саратов, 1988. С. 119−122.
- Лопатин А. В. Устойчивость композитной ортотропной пластины при неравномерном сжатии и изгибе//Изв. РАН. Мех. тверд, тела. 1998. — № 3 -С.98−103.
- Лурье А.И. Теория упругости. М.: Наука, 1970. — 940 с.
- Митрофанов О.В. Особенности концепции проектирования тонкостенных композитных конструкций с учетом геометрически нелинейных соотношении//Современные проблемы аэрокосмической науки и техники. 2002. — С.141−142.
- Никифоров А.К., Чедрик В. В. Применение метода нелинейного программирования в задаче оптимизации подкрепленных панелей по условиям прочности и устойчивости//Тр. ЦАГИ. 1997.- № 2628. — С.47−53
- Образцов И.Ф., Васильев В. В., Бунаков В. А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. -М. Машиностроение, 1977.-144 с.
- Программирование, отладка и решение задач на ЭВМ единой серии. Язык Фортран: Учебн. Пособие для ВУЗов / Под ред. И. А. Кудряшова. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. Отделение, 1988. — 208 с.
- Прочность, устойчивость, колебания: Справочник т. З / Под ред. И. А. Биргера и Я. И. Пановко. -М.: Машиностроение, 1968. 568 с.
- Файзуллина М.А. Исследование устойчивости и закритического поведения шарнирно опертых пластин и цилиндрических панелей со сложным сочетанием контура//Статика и динамика оболочек. -Казань, 1979. -Вып.12, С.103−112.
- Чехов Вик. Н., Шаповалова А. И. О некоторых расчетных схемах в задаче устойчивости слоистых композитных материалов//Проблемы механики деформируемого твердого тела. 2006. — С. 154−156.
- Arnold R.R., Mayers J. Buckling, postbuckling and crippling of materially nonlinear laminated composite plates//Int. J. Solid and Struct. -1984. №.9−10. -P.863−880.
- Baker Donald J.: Evaluation of thin Kevlar-epoxy fabric panels subjected to shear loading//J. Aircraft 1. 2000. — Vol.37. — P.138−143.
- Banks W.M., Harvey J.M. Experimental study of stability problems in composite materials//Stab. Probl. Eng. Struct, and Components. -Cardiff, 1978. -London, 1979. -P. 1−22.
- Biggers Sherrill В., Srinivasan Sundar. Compession buckling response of tailored rectangulas composite plates//AIAA Journal. 1993. — Vol.31, № 3. — P. 590−596.
- Chia G.B., Banks W.M., Rhodes J. Experimental study on the buckling and postbuckling of carbon fiber composite panels with and without interply disbouds// Proc. Inst. Mech. Eng.: Conf. «Design Compos. Mater.». -London, 1989-P.69−85.
- Darvizeh M., Darvizeh A., Ansari R., Sharma С. B. Buckling analysis of generally laminated composite plates (generalized differential quadrature rules versus Rayleigh-Ritz method)// Compos. Struct. № 1. 2004. — Vol.63. — P.69−74
- Drapier S., Rahier O., Daridon L., Grandidier J.-C., Potier-Ferry M. Resistance en compression des stratifies, une confrontation entre theorie et experiences// Ann. compos. 1. 1998. — P.31−45.
- Edwards D.A., Williams T.W., Kennedy D. Cost optimization of stiffened panels using VICONOPT//AIAA Journal. 1998. -Vol.36, № 2. — P.267−272.
- Engelstad S.P., Reddy J.N., Knight N.P. Postbuckling response and failure prediction of graphite-epoxy plates loaded in compression//AIAA Journal. -1992. -Vol.30, № 8. -P.2106−2113.
- Esong I. E., Elghazouli A. Y., Chryssanthopoulos M. K. Measurement techniques for buckling sensitive composite shells// Strain 1. 1998. — Vol.34. -P.11−17.
- Falzon B. G., Stevens K. A., Davies G. O. Postbuckling behaviour of a blade-stiffened composite panel loaded in uniaxial compression// Compos. A. 2000. Vol.31, № 5.-P. 459−468.
- Hui David. Shear buckling of anti-symmetric cross ply rectangular plates//Fibre Sci. and Technol. -1984. -Vol.21, № 4. -P.327−340.
- Ivanov L.D., Rousev S.G. Statistical estimation of reduction coefficient of ship’s hull plates with initial deflection//Nav.Archit.-1979. -№ 4. -P.158−160.
- Joshi S.P., Iyengar N.G.R. Optimal design of laminated composite plates under axial compression//Trans. Can. Soc. Mech. Eng. -1985. -Vol.9, № 1. -P.45−60.
- Kaminski B.E., Ashton J.E. Diagonal tension behavior of Boron-Epoxy shear panels//J. Composite Materials. 1971. — Vol.5. -P.553−558.
- Karami G., Ahahpari S. Ali, Malekzadeh P. DQM analysis of skewed and trapezoidal laminated plates//Compos. Struct. 2003. — Vol.59, № 3, — P.393−402.
- Karami G., Malekzadeh P. Static and stability analyses of arbitrary straight-sided quadrilateral thin plates by DQM//Int. J. Solids and Struct.- 2002. -V.39, № 19.- P.4927−4947.
- Karnikova Irena, Skaloud Miroslav, Janus Karel. Effect of longitudinal stiifening on the ultimate strength of thin webs under patch loading//Stabil. Steel Struct. 2nd Reg. Collog. Tihany. -1986. Mem. Otto Halasz. -Vol.2. -Budapest. -1988. -P.695−701.
- Kennedy J.B. Influence of Poisson’s ratio on maximum stress in thin parallelogrammic panels//Canad. Aeronaut, and Space Journal. -1967.-Vol. 13, №.7. -P.315−317.
- Kennedy J.B., Ng. Simon. Analysis of skewed plate structures with clamped edges//Trans.Eng.Inst.Canada.-1965.-Vol.8,№.A9.
- Kennedy J.B., Ng. Simon. Linear and nonlinear analysis of skewed plates//Trans.ASME.-1967.-E34, № 2.-P.271−277.
- Kennedy J.B., Prabhakara M.K. Post-buckling of orthotropic skew plate structures//J. Struck. Div. Proc. ASCE. -1980. -Vol.106, № 7. -P. 1497−1513.
- Kishida Mitsuhiro, Fujieda Youji Fujli Katashi. Experiments on axial compressive strength of stiffened plate with a hole//Bull. Pac. Eng. Hirosima Univ. -1991. Vol 39, № 2. -P. 141−149.
- Kitada T., Nakai H., Furuta T. Experimental study on ultimate strength of stiffened plates subjected to longitudinal tension and transverse compression//Stab. Steel Struct. Int. Conf. Budapest. 1990. -Vol.1. -P.409−416.
- Kitipornchai S., Xiang Y., Wang C.M., Liew K.M. Buckling of thick skew plates. Research Report No. CE136. September 1992. the Univercity of Queensland, Brisbane, Australia, 4072. — ISBN O 86 776 4937. — 20p.
- Kolakowski Zbigniew, Krolak Marian, Kowal-Michalska Katarzyna, Kedziora Slawomir. Estimation of load carrying capacity of thin-walled composite structures//J. Theor. and Appl. Mech. 2000. — Vol.38, № 1, — P. 15−34.
- Li Qi, Zhang Jianwu, Shu Yongping. Buckling and postbuckling of laminated shear-deformable plates//Shanghai jiaotong daxue xuebao. 1998. — Vol.32, № 11. -P.84−89.
- Lind N.C., Ravindra M.K., Sehorn G. Empirical effective width formula//! Struct. Div. Proc. ASGE. 1976.-Vol.102, №.9.-P. 1741−1757.
- Manne Philippe M., Tsai Stephen W. Design optimization of composite plates. Part II. Structural optimization by plydrop tapering//J. Compos. Mater. 1998. -Vol.32, № 6. — P.572−598.
- Obraztsov J.F., Vasiliev V.V. Mechanics of composites. Mir publishers. Moscow, 1982.-280p.
- Pandalai K.A., Sathyamoorthy V. Postbuckling behavior of orthotropic skew plates//AIAA Journal.-1973. -Vol.11, № 5.-P.731−733.
- Peng Mao-Hua, Sridharan Srivivasan. Optimized design of stiffened panels subject to interactive buckling//AIAA /ASME / ASOE / AHS / ASC / 3 1st Struct., Struct. Dyn. and Mater. Conf., Long Beach, Calif. Apr. 1−4, -1990. -P.1279−1288.
- Popescy-Castellin N. Use of chromoplastic models for the study of the behaviour of rectangular plates after buckling//Aircraft Eng. -1973. -№ 1.-P.4−7.
- Prabhakara M.K. Post-buckling behaviour of simply-supported crossply rectangular plates//Aeronaut.Quart.-1976.-Vol.27, № 4. -P.309−316.
- Prabhakara M.K., Chia C.Y. Large deflection of rectangular orthotropic plates under combined transverse and in-plane loads//J. Mech. Eng. Science. -1973. -Vol.15, № 5.-P.346−350.
- Prabhakara M.K., Chia C.Y. Postbuckling of angle-ply and anisotropic plates//Int. Arch. Bd. -1976. -Vol.45, № H2. -P.131−139.
- Radloff Hal D., Hyer M. W., Nemeth M. P. Buckling of composite plates with trapezoidal planform//36th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Struct., Struct. Dyn., and Mater. Conf. and AIAA/ASME Adapt. Struct. Forum, New Orleans, La. Apr. 10−13, -1995. P.1989−1998.
- Rhodes J., Harvey J.M., Work W.C. The load-carrying capacity of initially imperfect eccentrically loaded plates//Int. Journal Mech. Sci.-1975. -Vol.17.- P.161−175.
- Romeo G. Experimental investigation on advanced composite stiffened structures under uniaxial compression and bending// J.Eng.Mech.Div.proo.ASCE.-1989.-Vol.l 15, № 2.-P.684−692.
- Rouse Marshall. Postbuckling of flat unstiffened graphiteepoxy plates loaded in shear//26th Struct. Struct. Dyn. and Mater. Conf. Orlando, Pla, Apr. l5−17, -1985.-P.605−616.
- Sharman.P.W., Humpherson J. An experimental and theoretical investigation of simply-supported thin plates subjected to lateral loaded and uniaxial compression//Aeronaut.Quart.-1968.-Vol.72, № 689. -P.431−436.
- Shen Hui-Shen. Postbuckling of shear deformable laminated plates with piezoelectric actuators under complex loading conditions//Int. J. Solids and Struct. 2001. -Vol.38, № 44−45. — P.7703−7721.
- Singh Gajbir, Rao Y. V. K. Sadasiva, Iyengar N. G. R. Buckling of Thick Layered Composite Plates under In-Plane Moment Loading//Compos. Struct. -1989. -№ 1. P. 3548
- Singh S.B., Kumar Ashwini. Postbuckling strength of symmetrically laminated plates//19th Int. Congr. Theor. and Appl. Mech. Kyoto, Aug.25−31, -1996.-P.634−636.
- Singha Maloy K., Ramachandra L. S., Bandyopadhyay J. N. Optimum design of laminated composite plates for maximum thermal buckling loads//J. Compos. Mater. 2000. — Vol.34, № 23. — P.1982−1997.
- Singha Maloy K., Ramachandra L.S., Bandyopadhyay J.N. Stability and strength of composite skew plates under thermomechanical loads//AIAA Journal. 2001.- Vol.39, № 8. P. 1618−1623.
- Starnes J.H., Rouse M. Postbuckling and failure characteristics of selected flat rectangular graphite-epoxy plates loaded in compression//AIAA Journal. -1981. -22nd SDM, p. 1. P.423−434.
- Stein M. Postbuckling of orthotopic composite plates loaded in compression//AIAA Journal.-1983. -Vol.21, № 12.-P.1729−1735.
- Suemasu Hiroshi, Kumagai Tatsuya, Gozu Katsuhisa. Compressive behavior of multiply delaminated composite laminates. Pt 1. Experiment and analytical development//AIAA Journal. 1998. — Vol.36, № 7. — P.1279−1285.
- Taki Toshimi, Kitagawa Tomohiro. Postbuckling strength of composite stiffened panel under shear load//Kawasaki juko giko Kawasaki Techn.Rev.-1996.-№ 130. -P.50−55.
- Thomson Rodney S., Scott Murray L. Testing and analysis of thin stiffened composite shear panels//2nd Pacif. Int. Conf. Aerospace Sci. and Technol. and 6th Austral. Aeronaut. Conf. (PICAST 2 AAC 6). Melbourne, 20−23 March, — 1995.-P. 655−662.
- Timarci Taner, Aydogdu Metin. Buckling of symmetric cross-ply square plates with various boundary conditions//Compos. Struct. -2005.-Vol.68, № 4.- P.381−389.
- Tuttle M., Singhatanadgid P., Hinds G. Buckling of composite panels subjected to biaxial loading//Exp. Mech. 1999. — Vol.39, № 3. — P.191−201.
- Tvergaard V. Influence of post-buckling behavior of optimum design of stiffened panels//Kept. Dan. Center Appl. Math, and Mech. 1972. -№ 35. — 26p.
- Wu Jiancheng, Pan Lizhou. Nonlinear theory of multilayer sandwich shells and its application. I. General theory//Appl. Math, and Mech. Engl. Ed. — 1997. -Vol.18, № 1.-P. 19−27.
- Zhang Y., Matthews W.L. Postbuckling behavior of anisotropic laminated plates under pure shear and shear combined with compressive loading//AIAA Journal. -1984.-Vol.22, № 2. -P.281−286.
- Zhou Zhulin. Ultimate strength of postbuckling for simply supported rectangularcomposite thin plates under compression//Appl. Math, and Mech. Engl. 1998. -Vol.19, № 4. -P.391−397.