Міцність конструкцій зі склопластику з міжшаровими дефектами структури матеріалу

Abstract

У дисертаційній роботі вирішений ряд важливих науково-технічних завдань, які включають в себе обґрунтування моделей і методик розрахунку напружено-деформованого та термопружного стану багатошарових оболонок обертання з міжшаровими дефектами структури. Розроблено та апробовано методику визначення інтегральних термопружних характеристик композитів шаруватої структури, запропоновано алгоритм визначення коефіцієнтів теплового лінійного розширення та теплопровідності багатошарового анізотропного матеріалу. Визначений термопружний деформований стан багатошарових оболонок обертання. Розв’язано задачу конструкційної міцності і створено методику визначення граничного внутрішнього тиску багатошарових циліндричних оболонок, досліджено напружений стан склопластикових труб в зоні фланцевих, бандажних та муфтових з’єднань. За допомогою модифікованого поліноміального критерію міцності отримані значення величин граничного тиску, при якому відбувається руйнування склопластикової труби в точках контакту її поверхні з металевими фланцями.

В диссертационной работе решен ряд важных научно-технических заданий, которые включают в себя обоснования моделей и методик расчета напряженно-деформированного и термоупругого состояния многослойных оболочек вращения с межслойными дефектами структуры. Разработана и апробирована методика определения интегральных термоупругих характеристик композитов слоистой структуры, предложен алгоритм определения коэффициентов теплового линейного расширения и теплопро-водности многослойного анизотропного материала. Определено термоупругое деформированное состояние многослойных оболочек вращения. Решена задача конструкционной прочности и создана методика определения предельного внутреннего давления многослойных цилиндрических оболочек, изучено напряженное состояние стеклопластиковых труб в зоне фланцевых, бандажных и муфтовых соединений. При помощи модифицированного полиноминального критерия прочности получены значения предельного давления, при котором произойдет разрушение стеклопластиковой трубы в точках контакта ее поверхности с металлическими фланцами.

A number of important scientific and technical tasks has been solved in this dissertation, including the justification of the models and methods of calculation of the stressed and strained state as well as the thermoelastic state of layered rota-tion shells with interlaminar structure defects. The method of the integral thermoelastic characteristics of layered structure composite determination has been developed and tested; the algorithm of the thermal linear extention and thermal conductivity of layered anisotropic material coefficient definition was suggested. The thermoelastic strained state of multilayer rotation shells has been determined. The problem of the structural strength has been solved and the technique of determining the maximum internal pressure of multi-layered cylindrical shells has been invented; the stress state of the GRP pipes in flange, bandage and socket joint areas has been studied. Using the modified polynomial strength criterion, the critical pressure values, at which the rupture occurs at the points of GRP pipes surface contact with metal flanges, have been calculated.