Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Решение нелинейных задач теории оболочек на ЭВМ

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
21.38 Mб
Скачать

рис. 9.18,

выражающем зависимость внутреннее давление— прогиб, давление

р отнесено

кН

к величине 6,9 ^ г .

Пример 5. Пусть консольная пластина размерами 254 х 50,8 х 2,54 мм

нагружена усилиями, приложенными к короткому краю и действующими в плоскости пластинки [55]. Пластина разбивалась на 20 элементов, как пока­

зано на рис. 9.19. Решение проводилось методом приращений перемещений, как описано в п. 5. На рис. 9.19 приведена кривая нагрузка — прогиб (пунктир-

п I

(fa

С=

W

ная кривая), причем р = — =

Q

Сплошной линией показано

решение, полученное в работе [55]. Из рисунков видно хорошее совпадение результатов.

Пример 6. Прямоугольная пластина размерами 356 х 101,6x6,35 мм нагружена в плоскости пластинки усилиями qlt действующими в направлении оси ох. По краю АВ пластина защемлена, край ВС — свободен, края ÇD и AD шарнирно оперты [55]. Пластина разбита на 56 элементов (рис. 9.20). Задача решалась методом последовательных приращений перемещений. На рис. 9.20 дана зависимость осевая сила — прогиб на свободном крае в точке Е, причем

V_ Щ п_Ях

Ях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ ~ h ’

р ~ q0 =

454-

 

 

 

 

 

 

 

 

радиуса

R — 446 см,

Пример 7. Пусть трехслойная сферическая оболочка

толщиной /1 =

0,32 см

нагружена

локальным давлением

q^ = 4,2

кГ/см3, рас­

пределенным

по

кругу

радиуса г =

5,1

см, центр которого определяется углом

<р=15°

(рис.

9.21).

Край

оболочки

защемлен.

Модуль

упругости

Е =

2,06

10е кГ/см2, коэффициент Пуассона

v = 0,3

[70]. Радиус параллельного

круга

основания

оболочки г0= 145,5

см.

Трехслойная

оболочка

составлена

из двух несущих

слоев

толщиной

0,02

см

каждый и

сотового заполнителя.

Общая

толщина

5,1

см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оболочка

в линейной

постановке рассчитывалась е использованием плоских

треугольных элементов.

Решение по методике п.

4

получено с использованием

50 элементов

и с учетом

от

шести до

десяти

гармоник.

Задача

решалась

в линейной и нелинейной

постановках.

Увеличение

числа гармоник

незначи­

тельно

влияет на окончательные

результаты.

Результаты

линейной

теории

по предложенной методике и по МКЭ с использованием треугольных элементов

хорошо согласуются между собой. На рис. 9.22 приведена зависимость осевого

w

перемещения С= 254 от угла «р: s = /?<р. Решение, полученное по нелинейной

теории (кривая 2), показывает, что максимальные прогибы оказываются боль­ шими примерно на 30% по сравнению с линейным решением (кривая /).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А л б е р г Дж ., Н и л ь с о н Э., У о л ш Дж . Теория сплайнов и ее прило­ жения.— М.: Мир, 1972.— 316 с.

2. Алгоритмы

и программы решения задач механики твердого деформируе­

3.

мого тела/ Под ред. Я. М. Григоренко.— Киев: Наук, думка,

1976 — 196 с.

А м б а р ц у м я н

С. А. Теория анизотропных оболочек.— М: Физматгиз,

 

1961.

— 384 с.

 

 

 

 

 

 

4.

А ф а н а с ь е в а

Л. М. К

технической теории гибких ортотропных обо­

5.

лочек.— Прикладная механика, 1970, 4,

№ 9, с. 45—51.

 

Б е л л м а н Р.,

К а л а б а

Р. Квазилениаризация и нелинейные краевые

 

задачи.— М.: Мир,

1968.— 184 с.

 

 

6. Б л е х м а н

И. И., М ы ш к и с

А. Д., П а н о в к о Я. Г. Прикладная мате­

 

матика: предмет,

логика,

особенности

подходов,— Киев:

Наук, думка,

 

1976.— 272 с.

 

 

 

 

 

 

7.

Б е р е з и н

И. С.,

Ж и д к о в

Н. П. Методы вычислений.— М.: Физматгиз,

 

1962.

— Ч.

1. 464 с.

 

устойчивость и колебания • многослойных

8. Б о л о т и н

В.

В.

Прочность,

9.

пластин.— Расчеты на прочность, 1965, в. 11, с. 57—59.

1953.— 424 с.

Б у б н о в

И. Г. Труды по

теории пластин.— М.: ГИТТЛ,

10.В а л и ш в и л и Н. В. Методы расчета оболочек вращения на ЭЦВМ.— М.: Машиностроение, 1976.—279 ç.

11. В л а с о в

В. 3;

Избранные труды.— М.: Изд-во АН СССР,

1962.— T.

1.

 

528 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. В о л о ш а ^ с к а я С.

Н.,

К а р ч е в с к и й

М. М. Разностная схема для

 

задачи

о

сильном

изгибе

тонких

пластин.— ЖВММФ,

1977,

17, №

1,

 

с. 183— 195.

 

 

 

 

 

 

 

оболочки.— М.:

Гостехиздат,

13. В о л ь м и р

А. С. Гибкие пластинки и

 

 

1956.—420 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

В о р о в и ч И. И. О

 

некоторых прямых

методах

в нелинейной теории

 

пологих оболочек.— ПММ,

1956, 20, № 4, с. 449—474.

 

 

 

 

15. Г а л и м о в

К. 3. Основы нелинейной теории тонких оболочек.— Казань:

16.

Изд. Казан, гос. ун-та,

1975.—г 326 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

Г о д у н о в

С. К. О численном решении краевых задач для систем обык­

 

новенных

линейных

 

дифференциальных

уравнений.— УМН,

1961,

16,

 

вып. 3

(99), с. 171— 174.

 

 

 

тонких

оболочек.— М.: Наука,

17. Г о л ь д е н в е й з е р

А. Л. Теория упругих

18.

197 6 .- 512 с.

 

 

расчету

устойчивости

пологих арок.— Инженерный

Г р и г о л ю к Э. И. К

 

сборник, 1951, 9, с. 177—220.

В. И. Об одном варианте

уравнений тео­

19. Гр и го л ю к Э. И.,

М а м а й

 

рии конечных перемещений непологих оболочек.— Прикладная

механика,

 

1974, 10, №

2, с. 3— 13.

 

 

 

и анизотропные слоистые

оболочки

20. Г р и г о р е н к о

Я. М. Изотропные

 

вращения

переменной

жесткости.— Киев:

Наук,

думка,

1973.— 212

с.

21. Г р и г о р е н к о

Я. М. К решению задачи о

деформации

гибкой длинной

 

цилиндрической

оболочки

с

переменными

параметрами.— ДАН УССР.

Сер. А, 1977, № 5, с. 418—422.

22.

Г р и г о р е н к о Я. М., Б а х р а м о в а 3. Н„ С у д а в ц о в а Г. К. О влия-

 

нии температурного поля на деформацию гибкой длинной цилиндрической

23.

панели.— ДАН УССР. Сер. А, 1979, № 7, с. 528—531.

 

 

 

Г.

К. Чис­

Гр и г о р е н к о

Я. М.,

Б а х р а м о в а

3.

Н.,

С у д а в ц о в а

 

 

ленное решение краевых задач о больших прогибах длинной цилиндриче­

24.

ской панели.— Прикладная механика,

1978,

14, № 10, с. 47—51.

 

 

 

Г р и г о р е н к о Я. М., Б.е с п а л о в а

Е. И., К и т а й г о р о д с к и й А. Б.,

 

Ш и н к а р ь

А. И. О численном решении нелинейных

краевых

задач ста­

 

тики гибких

оболочек,— ДАН УССР. Сер. А,

1980,

6,

с. 44—48.

 

 

25. Г р и г о р е н к о

Я. М.,

К р ю к о в

H. Н. К решению нелинейных задач

 

о деформации гибких оболочек численным методом.— ДАН УССР. Сер. А,

 

1981, № 5, с. 43—45.

К р ю к о в

H. Н. О численном решении нелиней­

26. Г р и г о р е н к о

Я. М.,

 

ных краевых задач теории гибких круглых пластин.— В кн.: Вычислитель­

27.

ная и прикладная математика.— Киев: Изд-во КГУ, 1980,

В. 41, с. 46—52.

Г р и г о р е н к о

Я. М., К р ю к о в

Н. И., А х а л а я Т. Г. Неосесимметрич­

 

ная деформация

гибких

круглых

пластин

переменной жесткости.— При­

28.

кладная механика, 1979, 15, № 10,

с. 75—80.

 

 

 

 

нелинейной

Г р и г о р е н к о

Я. М.,

К р ю к о в

H. Н.,

А х а л а я Т. Г. О

 

деформации круглых пластин переменной

толщины.— ДАН УССР. Сер. А,

_

1979, № 8, с. 622—625.

 

 

Н. Н„ А х а л а я Т. Г. Программа чис­

29. Г р и г о р е н к о

Я. М., К р ю к о в

 

ленного решения задач о напряженно-деформированном состоянии гибких

 

круглых пластин переменной жесткости.— Киев: Изд. Ин-та

кибернетики

30.

АН УССР, 1980.— 48 с.

М у к о е д

А. П. Решение задач теории оболочек

Г р и г о р е н к о

Я. М.,

31.

на ЭВМ.— Киев: Вища школа, 1979.— 280 с.

О.

К

численному

 

решению

Г р и г о р е н к о

Я. М.,

О в л я к у л и е в

 

 

 

краевых задач о деформации гибких круглых пластин переменной жест­

 

кости,— Прикладная механика,

1978. 14, №

4,

с. 63—70.

 

 

 

 

 

 

32. Г у з ь А. Н., Ч е р н ы ш е н к о

И. С.,

Ч е х о в

В. Н. и др. Методы расчета

 

оболочек. T.

1.

Теория тонких оболо:ек, ослабленных отверстиями.—

33.

Киев: Наук, думка, 1980.— 636 с.

 

Л и з у н о в

П. П.

Неклассическая

Г у л я е в В. И.,

Б а ж е н о в В. А.,

 

теория оболочек и ее приложения к решению инженерных задач.— Львов:

 

Издательство при Львовском гос. ун-те. ИО

«Вища школа»,

1978.— 191

с.

34. Д а в и д е н к о

Д.

Ф .,Об одном

новом методе численного решения си­

 

стем

нелинейных

уравнений.— ДАН СССР,

1953,

88,

4,

с. 601—602.

35. Д ь я к о н о в

Е. Г. Проекционно-разностные

методы решения

нелинейных

 

стационарных задач теории упругости и пластичности.—

В

кн.: Числен­

 

ные

методы

механики

сплошной

среды.— Новосибирск:

Изд.

СО

Выч.

 

центра, 1976, 7, № 5, с. 14—78.

 

Н. И. О решении нелинейных статиче­

36. Д ь я к о н о в

Е. Г., С т о л я р ов

 

ских задач теории пластин и оболочек.— В

кн.: Численные методы

меха­

 

ники

сплошной

среды.— Новосибирск: Изд. СО

Выч;

центра,

1979,

10

 

6, с. 39—62.

 

 

 

 

 

 

в технике.— М.: Мир, 1975.—

37. З е н к е в и ч

О. Метод конечных элементов

542 с.

38.К а н т о р Б. Я. Нелинейные задачи теории неоднородных пологих оболо­ чек.— Киев: Наук, думка, 1971.— 136 с.

39. К а н т о р о в ич

 

Л. В.

О'

методе

Ньютона.— Труды математического

 

института им. Стеклова, 1949, 28, с. 104— 144.

 

 

40. К а н т о р о в и ч

Л. В., А к и л о в Г. Ф. Функциональный анализ в норми­

41.

рованных пространствах.— М.: Физматгиз, 1959.—684 с.

В. И., Ф р о-

К ар ми ш ин

А.

В,,

Л я ск о в е ц

В.

А.,

М я ч е н к о в

 

л о в А. Н. Статика и динамика тонкостенных оболочечных конструкций.—

 

М.: Машиностроение, 1975.— 376 с.

 

 

 

 

42.

К а у п е р К.,

Л и н д б е р г

Г., О л с о н

М.

Применение

высокоточных

 

треугольных элементов изгибаемых пластин в статических и динамических

 

задачах.— Ракетная техника

и космонавтика, 1969, 7, №

10, с. 165— 175.

43.

К а ю к Я. Ф. Некоторые вопросы

методов

разложения по

параметру.—

 

Киев: Наук, думка, 1980.— 167 с.

 

 

 

 

 

44. К о в а л е н к о

А. Д. Термоупругость.— Киев: Вища школа,

1975,— 216с.

45.

К о р н и ш и н М. С. Нелинейные

задачи

теории

пластин

и

пологих

46.

оболочек и методы их решения.— М.: Наука, 1964.— 192 с.

и

панели.—

К о р н и шин

М. С.,

И с а и б а е в а Ф. С. Гибкие

пластины

 

М.: Наука, 1968.—260

с.

 

 

 

 

 

47: К о р и и ш и н

М. С., М у ш т а р и X. М. Устойчивость бесконечно

длин­

 

ной пологой цилиндрической панели под действием нормального равномер­

 

ного давления.— Изв. Казанского филиала АН СССР. Сер. физ.-мат. наук,

48.

1955, вып. 7, с. 36—50.

 

конст­

К о с т р о в

В. И., Т р а п е з и н И. И. Исследование тонкостенных

 

рукций методом Власова — Канторовича в сочетании с методом последова­

 

тельных приближений.— В кн.: Расчеты на прочность. М.: Машинострое­

49.

ние, 1979, с. 183— 192.

динамика неоднородных

оболо­

К р ы с ь к о

В. А. Нелинейная статика-и

50.

чек.— Саратов: Изд. Саратовск. гос. ун-та,

1976.— 214 с.

Нау­

Л е х н и цк н и

С. Г. Теория упругости

анизотропного тела.— М.:

 

ка, 1977.— 416

с.

 

 

51. Л у р ь е А. И. Нелинейная теория упругости.— М.: Наука, 1980.— 512 с.

52.М а р ч у к Г. И. Методы вычислительной математики.— М.: Наука, 1977.— 456 с.

53.М е с к о л Д . Большие прогибы сферической оболочки под действием со­

средоточенной нагрузки.— Прикладная механика, 1965, 87, № 4, с. 209—

212.

54.М и т ч е л л Э„ У э й т Р. Метод конечных элементов для уравнений с част­ ными производными.— М.: Мио, 1981.— 216 с.

55.

М ю р р е й Д., У и л с о н

Е. Исследование

закритического поведения тон­

 

ких упругих пластинок

методом конечного

элемента.— Ракетная техника

56.

и космонавтика,

1969, 7, № 10, с. 115—121.

 

М я ч е н к о в В. И., Г р и г о р ь е в И. В. Расчет составных оболочечных

57.

конструкций на ЭВМ.— М.: Машиностроение, 1981.— 111 с.

Н о в о ж и л о в

В. В. Основы нелинейной теории упругости.— М.: Гостех-

58.

издат, 1948.— 212 с.

 

тонких оболочек.— Л.: Судпромгиз, 1962.—

Н о в о ж и л о в

В. В. Теория

 

432 с.

 

 

 

 

59.

Н о в о ж и л о в

В. В. Теория

упругости.— Л.: Судпромгиз, 1958.— 370 с.

60. О д е н Д ж . Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред.—-

М.:

Мир, 1976.— 464 с.

 

61. О р

т е г а Д., Р е й н б о л д т В. Итерационные методы

решения нелиней­

ных

систем уравнений со многими неизвестными.— М.:

Мир, 1975^—558 с.

62.П е т р о в В. В. Метод последовательных нагружений в нелинейной теории пластин и оболочек.— Саратов: Изд. Саратовск. гос. ун-та, 1975.— 120 с.

63.П о с т н о в В. А., X а р х у р и м И. Я. Метод конечных элементов в рас­

четах судовых конструкций.— Л.: Судостроение, 1974.—344 с.

64. Р а ш е в с к и й П. К. Курс дифференциальной геометрии.— М.: Гостехиздат, 1950.— 360 с.

65. Р о з и н Л. А. Вариационные постановки задач для упругих систем.— Л.: Изд-во Ленингр. гос. ун-та, 1978.— 224 с.

66. Р о з и н

Л. А.

Систематизация схем МКЭ в теории упругости на основе

 

вариационных

принципов.— В

кн.:

Метод

конечных

элементов

в строи­

 

тельной механике. Горький: Изд. Горьк. гос. ун-та,

1976, с. 5— 14.

 

67.

С а в и н

Г. Н., Ф л е й ш м ан Н. П. Пластинки и оболочки с ребрами жест­

 

кости.— Киев: Наук, думка, 1964.— 384 с.

С.

Методы

решения

сеточных

68. С а м а р с к и й

А. А.,

Н и к о л а е в

Е.

 

уравнений.— М.: Наука,

1978.—592 с.

 

 

 

 

 

 

69.

С е г е р л и н д

Л. Премеиение

метода

конечных

элементов.— М.: Мир,

 

1979 — 392 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70.

С т р и к л и н

Д., Х а й с л е р

В., М а к д у г о л

X., С т е б б и н с

Ф. Рас­

 

чет оболочек вращения матричным методом перемещений в нелинейной

71.

постановке.— Ракетная техника

и космонавтика,

1968,

6, № 12,

с. 82—89.

С т р и к л и н

Д., Х а й с л е р

В.,

Р и з е м а н В. Метод

самокорректирую­

 

щихся начальных значений в нелинейной

механике конструкций.— Ракет­

 

ная техника и космонавтика,

1971, 9, №

10, с. 213—214.

 

72. Теория гибких круглых пластинок / Под ред. А. С. Вольмира.— М.: Изд-во

иностр. лит., 1957.— 208 с.

пластин и оболочек.— М.:

73. Т и м о ш е н к о

С. П. Устойчивость стержней,

Наука, 1971, с. 457—472.

 

 

 

74. Т и м о ш е н к о

С. П., В о й н о в с к и й - К р и г е р С. А. Пластинки и обо­

лочки.— М.: Наука, 1963.— 636 с.

и

смещениями в

теории

75. Т з я о К. Соотношения между деформациями

больших прогибов оболочек.— Ракетная техника и

космонавтика,

1964, 2,

И, с. 236—238.

76.Ф е д о с ь е в ' В. И. Упругие элементы точного приборостроения.— М.: Обо-

77.

ронгиз, 1949.— 344 с.

 

 

 

 

 

Ф л е й ш м а н Н. П., З о н е н а ш в и л и И. А. Сведёние к задачам Коши

 

двухточечной

граничной задачи

для нелинейной системы обыкновенных

 

дифференциальных

уравнений.— Сообщения АН

Грузинской

СССР, 1980,

 

№ 2, с. 309—312.

Нелинейная

деформация

оболочек

вращения.— Изв.

78. Ф р о л о в

А.

И.

79.

АН СССР. МТТ, 1973, № 1, с. 157— 162.

 

Ф. Разработка и оценка

Х а й с л е р

В.,

С т р и к л и н Д.,

С т е б б и н с

 

 

методов решениягеометрически нелинейных задач строительной механи­

 

ки.— Ракетная

техника и космонавтика, 1972,

10, № 3,

с. 32—43.

в0. Х у а н К., Пи

В. Расчет МКЭ нелинейных колебаний пластинок, вызван­

 

ных акустическими

воздействиями.— Ракетная

техника

и

космонавтика,

81.

1972, 10, № 3, с. 48—55.

 

 

 

 

ЛГУ, 1962.—

Ч е р н ы х

К. Ф. Линейная теория, оболочек.— Л.: Изд-во

Ч.1. 374 с.; 1964.— Ч. 2. 396 с.

82.Ш а л а ш и л и н В. И. Метод продолжения по параметру в задаче больших осесимметричных прогибов оболочек вращения.— В кн.: Труды XII Все­ союзной конференции по теории оболочек и пластин. Ереван: Изд. Ереван­ ского гос. ун-та, 1980; с. 264—271.

83. Ш а м а н с к и й В. Е. Методы численного решения краевых задач на ЭЦВМ.— Киев: Наук, думм , 1966.— Ч. II. 244 с.

84. Ш а п о в а л о в Л. А. Об одном простейшем варианте уравнений геометри­

чески нелинейной

теории тонких

оболочек.— Инженерный

журнал. МТТ,

1968, № 1, с. 56—62.

 

G.

M.t O l s o n

M.

D.

A

Schallow

85. C o w p e r

G.

R.,

L i n d b e r g

Shell Finite Element ol Triangular Shapl.— Intern. J. of

Solids

Structures,

1970, 6, pp. 1133-1156.

E.

L. Finite*Element

Large

Deflection

Ana­

86. M u r r a y

D.

W.,

W i l s o n

lysis of

Plates.— J. of the

Engineering Mechanics

Division.

Proc, of

the

Americ. Soc. of Civil Engineers, 1969,

1969, 95, EMI, Fev.,

pp. 143— 165.

Ярослав Михайлович Григоренко Анатолий Петрович Мукоед

РЕШЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ОБОЛОЧЕК ИА ЭВМ

Редактор И. 'Л. Мисюренко Переплет художника Г. М. Балюна

Художественный редактор С. Я. Духленко Технический редактор Л. Ф. Волкова Корректор Я. В. Волкова

Информ. бланк № 6858

Сдано

в

набор

05.03.82. Подп. в печ. 01.06.83.

БФ

02672.

Формат

60Х90'/ц. Бумага типогр. № 3.

Лнт.

гарн.

Выс.

печать.

18

печ.

л. 18

кр.*отт.

18,13

уч.-иэд. -л.

Тираж

1900

экэ. Изд.

6020.

Зак. № 2-85. Цена 90 к.

 

 

 

 

 

Головное

издательство издательского

объединения

«Ви­

т а школа»,

252054,

Киев-64,

ул.

Гоголевская,

7..

 

Харьковская книжная фабрика «Коммунист», 310012, Харьков-12, ул.'Энгельса, II.

Соседние файлы в папке книги