26-29 октября 2010 года, Красноярск

Голушко К.С.  

Равнопрочные безмоментные резервуары из композиционных материалов

Современные конструкции должны удовлетворять широкому набору требований, связанных с ограничениями по весу, стоимости, запасу прочности, жесткости и т.д. Это приводит к необходимости применения композиционных материалов, которые характеризуются уникальным разнообразием и сочетанием важных физико-химических и механических свойств: конструкции из КМ легкие, с высокой удельной прочностью, устойчивы к коррозии и старению, обладают другими полезными качествами. Однако при их проектировании невозможно применение подходов, использовавшихся для традиционных металлов и их сплавов, в том числе, потому что на характеристики создаваемых элементов конструкций из армированных композитов существенное влияние оказывают и механические характеристики компонентов композита, и его структурные параметры, такие как объемное содержание наполнителя и его ориентация. Поэтому проектирование конструкций из армированных композитов должно включать исследование влияния этих параметров на поведение конструкций, как и задачи оптимизации.

В данной работе рассматривается задача проектирования равнопрочного безмоментного резервуара, изготовленного из композиционного материала. Равнопрочность и безмоментность - рациональные критерии, которые, исходя из общих соображений, должны повысить прочность конструкции или понизить ее материалоемкость.

Исходная система уравнений в частных производных с переменными коэффициентами состоит из уравнений равновесия, кинематических соотношений, физических соотношений, граничных условий. С математической точки зрения исходная система дифференциальных уравнений, дополненная условиями безмоментности напряженного состояния и равнопрочности, становится переопределенной относительно функций, описывающих напряженно-деформированное состояние конструкции. Разрешимость этой переопределенной системы уравнений можно попытаться обеспечить за счет параметров проектирования, входящих в коэффициенты и правые части системы.


К списку докладов