Моделирование расслоений, отколов в многослойных элементах конструкций …
1
УДК 629.7.015.4:537.591
Моделирование расслоений, отколов в многослойных
элементах конструкций при импульсном нагружении
© Т.А. Бутина, В.М. Дубровин
МГТУ им. Н.Э.Баумана, Москва, 105005, Россия
Предложен метод расчета напряженно-деформированного состояния в много-
слойных элементах конструкций (цилиндрических, сферических оболочках, пласти-
нах) при импульсном теплосиловом нагружении, который позволяет учесть упру-
гопластическое течение среды, изменение температурного поля, возможность
появления расслоений, разрушений, наличие начальных зазоров, а также приведен
пример расчета.
Ключевые слова:
напряженно-деформированное состояние, многослойные эле-
менты конструкций, механический импульс, температурное поле, отколы, рас-
слоения.
Введение.
В современной технике широко применяются кон-
струкции, подвергающиеся действию интенсивных кратковременных
нагрузок. При воздействии нагрузок большой интенсивности около
нескольких микросекунд в конструкциях появляются так называемые
ударные волны, распространение которых по толщине, отражение от
граничных поверхностей, взаимодействие друг с другом приводит к
возникновению сложного напряженно-деформированного состояния
внутри конструкции. В результате наложения волн суммарные интен-
сивности могут достичь предела прочности материала и превзойти его,
что приведет к разрушению конструкции. С практической стороны
главным, очевидно, является сохранение прочности конструкции и,
следовательно, обеспечение ее надежности и работоспособности [1].
Поскольку экспериментальная отработка прочности в условиях
импульсного нагружения представляет собой сложную техническую
задачу, обусловленную невозможностью адекватного моделирования
процесса и высокой стоимостью оборудования, особое значение в
обеспечении надежности и работоспособности изделия имеют чис-
ленные расчеты [2].
В работе [3] приведен алгоритм задачи прочности многослойных
элементов конструкций при импульсном нагружении, изложен чис-
ленный метод, описана математическая модель поведения рассматри-
ваемых материалов под действием приложенных к ним динамических
нагрузок, дана система определяющих уравнений. По данной схеме
можно проводить расчет напряженно-деформированного состояния в
многослойных пластинах, цилиндрических и сферических оболочках
при импульсном теплосиловом нагружении. К внешней и внутренней
