Петров М. В., Алексеева О. А., Михайлов Б. В. Экспериментальное исследование потери устойчивости пустых и наполненных сыпучим заполнителем тонкостенных цилиндрических оболочек средней длины при изгибе с кручением // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2026. № 2(68). С. 156-172. DOI: https://doi.org/10.37972/chgpu.2026.68.2.002. EDN: ZVGTAT.

Автор(ы)

Петров М. В. — Чувашский государственный университет им. И. Н. УльяноваORCIDeLibrary

Алексеева О. А. — Чувашский государственный университет им. И. Н. УльяноваORCIDeLibrary

Михайлов Б. В. — Чувашский государственный университет им. И. Н. УльяноваORCIDeLibrary

Название статьи

Экспериментальное исследование потери устойчивости пустых и наполненных сыпучим заполнителем тонкостенных цилиндрических оболочек средней длины при изгибе с кручением

Название (англ.): Experimental study of the loss of stability of empty and filling fractured thin-walled cylindrical casings of medium length during bending with torsion

Индекс(ы) УДК

—

DOI

10.37972/chgpu.2026.68.2.002

EDN

ZVGTAT

Ключевые слова

эксперимент; цилиндрическая оболочка; изгиб; кручение; сыпучий заполнитель; устойчивость; ожидаемая критическая сила; крутящий момент; железный порошок

Аннотация

Проведены экспериментальные исследования потери устойчивости пустых и наполненных сыпучим заполнителем тонкостенных цилиндрических оболочек средней длины при комбинированной нагрузке изгиба и кручения. Для этих целей разработана и изготовлена специальная экспериментальная установка, позволяющая испытывать образцы на прямой изгиб, кручение и изгибе с кручением. Образцы одним концом жестко закреплялись к стенке установки, на другой, свободный конец в начале прикладывали поперечную силу, равными ступенями нагружения, отмечая после каждой ступени нагружения вертикальный прогиб на свободном конце. Поперечная сила составляла от 20 до 80 % ожидаемой критической силы. Затем на свободный конец дополнительно прикладывали крутящий момент, определенными ступенями нагружения, отмечая после каждой ступени нагружения угол закручивания. Нагружение крутящим моментом проводилось до потери устойчивости цилиндрической оболочки. По экспериментальным данным определяли среднестатистические значения поперечной силы при изгибе и среднестатистическое значение крутящего момента тонкостенной цилиндрической оболочки из алюминиевого сплава 3004 в состоянии Н19. Образцом являлась оболочка радиусом срединной поверхности 31,48 мм, толщиной стенки 0,1 мм.

Даты

Поступила: 10.03.2026; Принята: 03.06.2026; Опубликована: 29.10.2026

Страницы

156-172

Полная версия статьи

Скачать PDF

QR-код EDN

1. Вольмир А. С. Устойчивость деформируемых систем. Т. 2. Ч. 2. 3-е изд. Москва: Издательство Юрайт, 2025. 480 с. (Высшее образование). Учебник для вузов.
2. Вольмир А. С., Григорьев Ю. П., Станкевич А. И. Сопротивление материалов. Москва: Дрофа, 2007. 591 с. EDN: SDTWRP. Учебник для вузов.
3. Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин. 4-е изд. Москва: Машиностроение, 1993. 640 с. EDN: KOJBWQ. Справочник.
4. Ильюшин А. А., Огибалов П. М. Упругопластические деформации полых цилиндров. Москва: Издательство Московского университета, 1960. 227 с.
5. Зубчанинов В. Г. Устойчивость и пластичность: Устойчивость. Т. 1. Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 448 с.
6. Тимошенко С. П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. 3-е изд. Москва: Либроком, 2009. 640 с.
7. Маневич А. И., Пономаренко Е. А., Прокопало Е. Ф. Устойчивость ортотропных цилиндрических оболочек при изгибе поперечной силой. Сообщение 1. Теория // Проблемы прочности. 2013. № 1. С. 101–111.
8. Маневич А. И., Пономаренко Е. А., Прокопало Е. Ф. Устойчивость ортотропных цилиндрических оболочек при изгибе поперечной силой. Сообщение 2. Эксперимент // Проблемы прочности. 2013. № 2. С. 114–120.
9. Баженов В. Г. и др. Теоретическое и экспериментальное исследование потери устойчивости и закритического поведения тонкостенной цилиндрической оболочки при изгибе // Проблемы прочности и пластичности. 2009. № 71. С. 77–83. EDN: KYYOXT.
10. Петров М. В., Гоник Е. Г., Федорова Т. Г. Устойчивость при изгибе тонкостенных оболочек, заполненных различными сыпучими материалами // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2017. № 4. С. 52–58. EDN: YXCEQO.
11. Гоник Е. Г., Петров М. В., Федорова Т. Г. Экспериментальное исследование потери устойчивости консольно закрепленных цилиндрических тонкостенных оболочек при поперечном изгибе // Проблемы прочности и пластичности. 2016. Т. 78, № 2. С. 228–235. EDN: WAASCR.
12. Петров М. В. и др. Экспериментальные исследования устойчивости тонкостенных цилиндрических оболочек средней длины, заполненных сыпучим материалом, при кручении // Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. 2023. Т. 19, № 3. С. 49–57. DOI: 10.22337/2587-9618-2023-19-3-49-57. EDN: LHABAO.
13. Петров М. В. и др. Приближенный метод расчета на устойчивость тонкостенных цилиндрических оболочек средней длины, заполненных сыпучим материалом, при кручении // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2022. № 2. С. 10–18. DOI: 10.37972/chgpu.2022.52.2.002. EDN: JYAIGD.
14. Петров М. В. и др. Экспериментальное определение модуля сдвига алюминиевого сплава 3004 в состоянии Н19 // Строительство и застройка: жизненный цикл – 2024: материалы VII Международной (XIII Всероссийской) конференции (Чебоксары, 20–21 нояб. 2024). Чебоксары: ООО «Издательский дом „Среда“», 2024. С. 196–202. EDN: WCDAQX.
15. Баженов В. Г. и др. Численное моделирование предельных состояний упруго-пластических оболочек вращения при комбинированных сложных нагружениях // Проблемы прочности, пластичности и устойчивости в механике деформируемого твердого тела: материалы VIII Международного научного симпозиума, посвященного 85-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки и техники РФ профессора В. Г. Зубчанинова (Тверь, 9–11 дек. 2015). Тверь: Тверской государственный технический университет, 2015. С. 34–41.
16. Rotter J. M., Sadowski A. J. Full plastic resistance of tubes under bending and axial force: exact treatment and approximations // Structures. 2016. Vol. 10. P. 30–38. DOI: 10.1016/j.istruc.2016.11.004.
17. Сысоев О. Е., Намоконов А. Н., Сысоев Е. О. Численные исследования колебаний тонкостенной цилиндрической оболочки в пластической зоне деформации // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2025. 4(66). С. 173–184. DOI: 10.37972/chgpu.2025.66.4.012. EDN: ESVEFT.
18. URL: https://files.ssrcweb.org/proceedings/2023/Ding_et_al_SSRC_2023.pdf. (Дата обр. 10.04.2026).
19. URL: https://gostrf.com/normadata/1/4294852/4294852782.pdf. (Дата обр. 14.04.2026).
20. Золотухин Ю. Д. Испытание строительных конструкций. Минск: Вышэйшая школа, 1983. 208 с. Учебное пособие для вузов по специальности «Промышленное и гражданское строительство».

Авторские права и лицензия

© 2026 Автор(ы). Статья публикуется в открытом доступе на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» 4.0 Всемирная (CC BY 4.0), которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего указания авторства. Авторские права на статью сохраняются за авторами.