Details

Данная работа посвящена разработке методики приближенного анализа напряженно-деформированного состояния подкрепленных конических оболочек. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Составление системы уравнений равновесия и совместности радиальных перемещений и углов поворота различных участков оболочки и стенок ребер. 2. Определение необходимого количества участков разбиения расстояния между ребрами для выполнения аналитических расчетов. 3. Создание моделей подкрепленных конических оболочек в комплексе «Ansys». 4. Определение напряженно-деформированного состояния исследуемых конструкций с помощью предлагаемого аналитического решения и численного моделирования. 5. Сравнительный анализ полученных результатов с результатами расчета по нормативной методике; 6. Расчет модели с локальным утолщением аналитическим методом и численным моделированием. Объект исследования: подкрепленная металлическая коническая оболочка под воздействием внешней гидростатической нагрузки. Предмет исследования: усилия, возникающие в месте стыка подкрепляющего ребра и оболочки, а также регламентируемые нормативными актами напряжения. Методика исследования основана на доработке существующих решений, а также проведении численного моделирования и сравнении полученных результатов. Достоверность полученных результатов проверялась при помощи современных программных комплексов, основанных на методе конечных элементов. В работе было проведено исследование применимости упрощенного метода анализа конических оболочек как множества балок единичной ширины на упругом основании, а также написаны программные математические инструменты для анализа исследуемых конструкций. Проведенное исследование показывает возможность анализа напряженно-деформированного состояния подкрепленных конических оболочек с углами конусности, превышающими нормативные ограничения в 20 градусов, в линейной постановке, но также и представляет собой средство верификации результатов численного моделирования в ряде областей промышленности. Для достижения данных результатов в работе использовались следующие информационные технологии, в том числе программное обеспечение, облачные сервисы, базы данных и прочие: 1. Ansys Mechanical APDL; 2. Mendeley Reference Manager; 3. Цифровая библиотека «eLibrary.ru».

This work is devoted to the development of a method for approximate analysis of the stress-strain state of reinforced conical shells. Tasks that were solved during the study: 1. Compiling a system of equations of equilibrium and compatibility of radial displacements and rotation angles of various sections of the shell and walls of ribs. 2. Determination of the number of split edge distances required for analytical calculations. 3. Creating Reinforced Tapered Shell Models in the Ansys Complex. 4. Determination of stress-strain state of the studied structures using the proposed analytical solution and numerical modeling. 5. Comparative analysis of the obtained results with the results of calculation according to the regulatory procedure; 6. Calculating a Model with Local Thickening by Analytical Method and Numerical Modeling. Object of the study: reinforced metal conical shell under external hydrostatic load. Subject of study: forces arising at the junction of the reinforcing rib and the shell, as well as regulated by regulatory acts of stress. The study methodology is based on the refinement of existing solutions, as well as numerical modeling and comparison of the results obtained. The reliability of the obtained results was checked using modern software systems based on the finite element method. The paper studied the applicability of a simplified method for analyzing conical shells as a set of beams of unit width on an elastic base, and also wrote software mathematical tools for analyzing the structures under study. The study shows the possibility of analyzing the stress-strain state of reinforced conical shells with taper angles exceeding the regulatory limits of 20 degrees in a linear formulation, but also represents a means of verifying the results of numerical modeling in a number of industries. To achieve these results, the following information technologies were used in the work, including software, cloud services, databases and other: 1. Ansys Mechanical APDL; 2. Mendeley Reference Manager; 3. Digital library «eLibrary.ru».