International Conference «Mathematical and Informational Technologies, MIT-2013»
(X Conference «Computational and Informational Technologies for Science,
Engineering and Education»)

Vrnjacka Banja, Serbia, September, 5–8, 2013

Budva, Montenegro, September, 9-14, 2013

Голушко С.К.   Семисалов Б.В.  

О различных подходах к моделированию и анализу деформирования анизогридных конструкций

Reporter: Семисалов Б.В.

Прогресс авиационной, ракетно-космической, судо- и машиностроительной промышленности в значительной степени связан с разработкой и применением новых композиционных материалов, обладающих повышенными физико-механическими характеристиками. Одним из перспективных решений может стать применение гибридных и анизогридных углепластиковых сетчатых конструкций [1]. С помощью таких конструкций возможна реализация комплекса свойств, обеспечивающих существенное повышение прочности и жесткости летательных и глубоководных аппаратов, снижение их массы и стоимости.
При проектировании и производстве анизогридных конструкций возникает ряд проблем, связанных с моделированием их поведения и  расчетом напряжённо-деформированного состояния, вычислением критических нагрузок и определением формы потери устойчивости, оптимизацией жесткостных и прочностных, весовых и стоимостных параметров конструкции. Математические модели, используемые для решения указанных проблем, можно разделить на два больших класса – континуальные и дискретные модели. Континуальные модели могут быть построены при помощи  осреднения ребер по поверхности и замены сетчатой структуры условной однородной ортотропной конструкцией. Одна из таких моделей описана в [2]. Дискретные модели строятся с использованием балочных или плоских элементов для представления рёбер конструкции и применением метода конечных элементов для их  моделирования и расчета. Преимущества дискретных моделей по сравнению с континуальными состоят в более точном воспроизведении характера нагрузок,  местных усилений, вырезов и соединений, а  недостатки –  в сложности их построения.
В данной работе предложена новая континуальная модель сетчатой конструкции, позволяющая рассчитывать  и анализировать ее напряженно-деформированное состояние. Для численной реализации предложенной модели разработан алгоритм, основанный на использовании интерполяционных полиномов и ненасыщаемых методов приближения [3].

Литература
1. Васильев В.В., Барынин В.А., Разин А.Ф., Петроковский С.А., Халиманович В.И. Анизогридные композитные сетчатые конструкции – разработка и применение к космической технике // Композиты и наноструктуры, 2009, №3. С.38-50.
2.  Vasiliev V.V., Morozov E.V. Advanced Mechanics of Composite Materials. – Elsevier, 2007. – 491 p.
3.  Бабенко К.И. Основы численного анализа. М.; Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2002.


To reports list

© 1996-2019, Institute of computational technologies of SB RAS, Novosibirsk