Испытание гибкого стержня на сжатие
Авторы: Егоров А.В.
Опубликовано в выпуске: #5(113)/2021
DOI: 10.18698/2308-6033-2021-5-2079
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Экспериментально и теоретически исследована конструкция стального гибкого стержня на продольную устойчивость при осевом сжатии. Стержень является плоским тонкостенным элементом, шарнирно закрепленным по торцам. Экспериментальное исследование проводилось на установке Zwick/Roell Z100 с использованием специальной оснастки, моделирующей геометрические граничные условия. В процессе нагружения автоматически строилась диаграмма деформирования реального стержня, в котором существуют начальные несовершенства формы. По диаграмме деформирования определялась экспериментальная критическая сила. Эта сила сравнивалась с критическими силами, полученным из расчетов по двум схемам: по формуле Эйлера и по методологии динамического анализа. Во второй схеме, в отличие от первой, учитывалось начальное несовершенство, установленное по замерам испытываемой конструкции. Определены погрешности расчета конструкции по обеим схемам.
Литература
[1] Эйлер Л. Метод нахождения кривых линий, обладающих свойствами максимума либо минимума или решение изопериметрической задачи, взятой в самом широком смысле. Москва; Ленинград, ГИТТЛ, 1934, 600 с.
[2] Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. 16-е изд., испр. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. ISBN 978-5-7038-3874-7
[3] Алфутов Н.А. Основы расчета на устойчивость упругих систем. 2-е изд., перераб. и доп. Москва, Машиностроение, 1991, 336 с.
[4] Морозов Н.Ф., Беляев А.К., Товстик П.Е., Товстик Т.П. Задача Ишлинского — Лаврентьева на начальном этапе движения. Доклады Академии наук, 2015, т. 463, № 5, с. 543–546. DOI: 10.7868/S0869565215230103
[5] Морозов Н.Ф., Товстик П.Е. Динамика стержня при кратковременном продольном ударе. Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 1, 2013, вып. 3, с. 131–141.
[6] Попов В.В., Сорокин Ф.Д., Иванников В.В. Разработка конечного элемента гибкого стержня с раздельным хранением накопленных и дополнительных поворотов для моделирования больших перемещений элементов конструкций летательных аппаратов. Электронный журнал «Труды МАИ», 2017, вып. № 92. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=76832 (дата обращения 25.11.2018).
[7] Meiera C., Wall W., Popp A. Geometrically Exact Finite Element Formulations for Curved Slender Beams: Kirchhoff—Love Theory vs. Simo—Reissner Theory. Cornell University Library, 2016. URL: https://arxiv.org/abs/1609.00119 (дата обращения 19.10.2018).
[8] Ванько В.И. Очерки об устойчивости элементов конструкций. 2-е изд., испр. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015, 223 с. ISBN 978-5-7038-4127-3
[9] Егоров А.В. Деформирование центрально-сжатого гибкого стержня. Инженерный журнал: наука и инновации, 2018, вып. 4 (76). http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2018-4-1750
[10] Egorov A.V., Egorov V.N. Buckling of the flexible rod under shock loads. In: Zingoni A., ed. Advances in Engineering Materials, Structures and Systems: Innovations, Mechanics and Applications. London, Taylor & Francis Group, 2019, pp. 879–883. ISBN 978-1-138-38696-9