2026. — Т 13. — № 1 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://t-s.today/12sats126.html

This article metadata is also available in English

DOI: 10.15862/12SATS126 (https://doi.org/10.15862/12SATS126)

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 1 Мбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Сурнин, Д. А. Расчет ортотропной цилиндрической оболочки при жестком закреплении на торцах / Д. А. Сурнин, К. Ф. Шагивалеев, И. И. Овчинников // Транспортные сооружения. — 2026. — Т 13. — № 1. — URL: https://t-s.today/PDF/12SATS126.pdf. — DOI: 10.15862/12SATS126. (дата обращения: 30.06.2026).

Расчет ортотропной цилиндрической оболочки при жестком закреплении на торцах

Сурнин Дмитрий Аркадьевич
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», Саратов, Россия
Аспирант кафедры «Транспортное строительство»
E-mail: dasurni@yandex.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=1262347

Шагивалеев Камиль Фатыхович
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», Саратов, Россия
Доцент кафедры «Строительные материалы, конструкции и технологии»
Кандидат технических наук, доцент
E-mail: kfshag@yandex.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=581294

Овчинников Илья Игоревич
ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет», Тюмень, Россия
Заведующий базовой кафедры «АО Мостострой-11»
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», Саратов, Россия
Доцент кафедры «Транспортное строительство»
ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», Уфа, Россия
Профессор кафедры «Автомобильные дороги, мосты и транспортные сооружения»
Доктор технических наук, доцент
E-mail: bridgeart@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8370-297X
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=177132
SCOPUS: https://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=57191523104

Аннотация. Современные композиционные материалы, благодаря своей высокой удельной прочности и жесткости, позволяют создавать легкие, прочные и долговечные конструкции, которые используют в различных отраслях промышленности. Для их более широкого использования требуется дальнейшее совершенствование методов проектирования. Для исследования деформирования и разрушения конструкций из композиционных материалов в настоящее время широко используется компьютерное моделирование.

В работе рассматривается круговая цилиндрическая оболочка постоянной толщины. Материал оболочки упругий и ортотропный, с симметрией относительно срединной поверхности оболочки. В качестве исходного уравнения используется уравнение классической теории для анизотропных круговых цилиндрических оболочек, в основе которой лежит известная гипотеза недеформируемых нормалей.

Ставится задача построения фундаментальных решений для цилиндрической оболочки из ортотропного материала с жестким закреплением по торцам, на боковую поверхность которой действует стационарная нагрузка. Решения построены с использованием операционного исчисления, связанного с преобразованием Лапласа.

Приведены примеры расчетов. В качестве тестовой задачи используется ортотропная замкнутая цилиндрическая оболочка из углепластика при действии внешней осесимметричной нагрузки. Численные расчеты выполнены с использованием пакета компьютерной алгебры MathCAD. Результаты представлены в табличном виде и в виде графиков.

Полученные решения могут быть использованы для теоретического анализа и расчета напряженно-деформированного состояния, а также для моделирования тонкостенных цилиндрических оболочек из ортотропного материала, используемых в разных областях промышленности. Результаты расчетов могут быть использованы в качестве эталонных примеров для сравнения с расчетами, полученных с помощью приближенных методов, и в качестве тестовых при расчете с применением программных комплексов.

Ключевые слова: ортотропный материал; цилиндрическая оболочка; напряженно-деформированное состояние; аналитическое решение; стационарная нагрузка; операционное исчисление; углепластик

Скачать