Моделирование неупругого динамического поведения цилиндрических армированных оболочек при учете зависимости пластических свойств от скорости деформирования

摘要

Сформулирована задача неупругого динамического поведения гибких армированных цилиндрических оболочек. Механическое поведение компонентов композиции описывается уравнениями теории пластического течения при учете чувствительности пластических свойств к скорости деформирования (упруговязкопластичность). Геометрическая нелинейность задачи учитывается в приближении Кармана. Возможное ослабленное сопротивление армированных оболочек поперечным сдвигам моделируется в рамках неклассической теории Амбарцумяна. Численное решение поставленной начально-краевой задачи определяется по явной схеме "крест". Исследовано упругопластическое и упруговязкопластическое динамическое деформирование стеклопластико-вых и металлокомпозитных длинных замкнутых цилиндрических оболочек разной относительной толщины. Продемонстрировано, что неучет чувствительности пластических свойств материалов композиции к скорости их деформирования (упругопластичность) приводит к значительному увеличению расчетных значений интенсивности деформаций компонентов композиции и к существенному искажению функции прогибов, особенно для металлокомпозитных изделий. Показано, что замена традиционной структуры армирования в продольном и окружном направлениях на пространственную 4D-структуру приводит к положительному эффекту только в случае относительно толстых стеклопластиковых оболочек. Этот эффект возрастает при уменьшении длины такой конструкции.