Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева

М. В. Петров, Т. Г. Федорова, Е. Г. Гоник, Н. Г. Пфаненштиль

Экспериментальное изучение влияния геометрических параметров на устойчивость тонкостенных цилиндрических оболочек, заполненных сыпучим материалом, при изгибе поперечной силой

539.3

—

цилиндрическая оболочка, заполнитель, устойчивость, пластические де- формации, эксперимент.

Экспериментально изучено влияния геометрических параметров и сыпучего заполнителя на форму потери устойчивости тонкостенных цилиндрических оболочек и критиче- ское значение поперечной нагрузки при изгибе. Исследуемые образцы выполнены из алюминиевых сплавов. Один торец оболочки жестко закреплен, а на другой торец прикладывалась вертикально направленная сила. Исследовались пустые и заполненные на 90% по объему сыпучим материалом оболочки. В качестве заполнителя использовался железный порошок ПЖ-5. В каждой серии экспериментов испытывались по 5-10 образцов. После статистической обработки экспериментальных данных построены графики зависимости перемещений нагружаемого торца оболочки от приложенной силы. Критическая нагрузка определялась методом точки перегиба, согласно которому нагрузка считается критической, если ее последующее малое приращение приводит к резкому увеличению прогиба оболочки. Установлено, что заполнение сыпучим материалом на 90% создает при изгибе оболочки давление на ее внутреннюю поверхность, которое препятствует образованию локальных вмятин и увеличивает значение критической нагрузки. Проведено сопоставление экспериментально полученных значений критического изгибающего момента для пустых оболочек с результатами аналитического решения других авторов, не учитывающего влияние длины на устойчивость оболочки. Показано, что аналитическое решение в этом случае дает завышенное значение изгибающего момента. Расхождение результатов расчетов и экспериментов по этому параметру может достигать 80% . Уточнение теоретических результатов требует решения задачи в трехмерной, геометрически и физически нелинейной постановке с привлечением численных методов и реализующих их программных комплексов.

Петров Михаил Васильевич

e-mail: rimmapetrova20@gmail.com, доктор технических наук, доцент кафедры строитель- ных конструкций, профессор, Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, Росссия.

Федорова Татьяна Георгиевна

e-mail: tanusha2884@mail.ru, кандидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций, Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, Россия.

Гоник Екатерина Григорьевна

e-mail: katya.gonik@mail.ru, старший преподаватель кафедры строительных конструкций, Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, Росссия.

Пфаненштиль  Надежда  Георгиевна

e-mail: nfedorova83@mail.ru, кандидат исторических наук, доцент кафедры социально- гуманитарных наук, Казанский филиал Российского государственного университета право- судия, г. Казань, Россия.

79–90