Stateczność podwójnie zakrzywionych powłok kompozytowych
Praca jest syntetycznym przeglądem badań teoretycznych i eksperymentalnych stateczności podwójnie zakrzywionych powłok kompozytowych. Szczegółowo przedyskutowano różnorodne warianty analizy stateczności dotyczące stosowanych hipotez kinematycznych w teorii powłok kompozytowych jak i postaci macierzy sztywności oraz wpływ tych czynników na wartość obciążeń krytycznych. Powyższe rozważania zilustrowano przykładami analizy numerycznej oraz eksperymentalnej.
Stability of doubly-curved composite shells
The present paper is a synthetic review of theoretical and experimental investigations concerning the stability of doubly-curved composite shells. Various approaches to the stability analysis dealing with the applied kinematical hypothesis in composite shell theories, forms of the assumed stiffness matrices, and their influence on the values of buckling loads are discussed in detail. The considerations are illustrated by numerical and experimental examples.
References
J.L. Sanders, Nonlinear theories for thin shells, Quart. Appl. Math., 21, 21-36, 1963.
Md.W. Uddin, Buckling of general spherical shells under external pressure, Int. J. Mech. Sc., 29,469-481, 1987.
В.А. Лазько, Напряженно-деформированное состояние слоистых анизотропных оболочек при наличии зон веидального контакта слоев, Мех.Комп.Мат., 5, 832-836, 1981.
Л. Либреску, К уточенной линейной теория упругих анизотропных многослойных оболочек, Мех.Пол., 6, 1038-1050, 1975.
Э.И. Григолюк, Т.М. Куликов, Теория и численное решение задач статики многoслойных армированиых оболочек, Мех.Комп.Мат., 4, 643-650, 1986.
Э.И. Григолюк, Т.М. Куликов, Развите общего направления в теории многослойных оболочек, Мех.Комп.Мат., 2, 287-298, 1988.
Я.М. Грагоренко, А. Т.Василенко, Г .П.Голуб, Статика анизотропных оболочек с конечной сдвиговой жесткостю, Наукова Думка, Киев 1987.
Ю.Б. Немировский, Б.С.Резников, О механизме разрушения армированных балок при изгибе, Мех.Пол., 4, 698-709, 1973.
S.B. Dong, F.K.W. Tso, On a laminated orthotropie shell theory including transverse shear delormation, J. Appl. Mech., 39, 1091-1097, 1972.
J.N. Reddy, Exact solution of moderately thick laminated shells, J. Eng. Mech., 110, 794-809, 1984.
Ш.К. Галимов, Теория оболочек с учетом поперечного сдвига, Изд-во Казанского гос. ин-та, Казань 1977.
A.K. Noor, Stability of multilayered composite plates, Fibre Sc. Techn., 8, 81-89, 1975.
A. Muc, Transverse shear effects in stability problems of laminated shallow shells, Composite Str., 12, 171-180, 1989.
И.Я. Штаерман, К теории симметрических деформаций анизотропных упругих оболочек , Изв. Киев политехн. и сельск. ин-та, 1, 54-72, 1924.
Х.М. Муштари, Некоторые обобщения теории тонких оболочек с приложениями к задаче устойчивости упругого равновесия, Изв.физ.-мат. об-ва при Каз. унте, 9, 71-150, 1938.
С.А. Амбариумян, Теория анизотропных оболочек, Фнзматгнз, Москва 1961.
S.B. Dong, K.S. Pister, R.L. Taylor, On the theory of laminated anisotropic shells and plates, J. Aerospace Sc., 29, 969-975, 1962.
S. Cheng, B.P. Ho, Stability of heterogeneous aelotropic cylindrical shells under combined loading, AIAA J., 1, 892-898, 1963.
J.M. Whitney, C.T. Sun, A higher order theory lor extensional motion of laminated anisotropic shells and plates, J. Sound Vibr., 30, 85-98,1973.
J.M. Whitney, C.T. Sun, A refined theory for laminated anisotropic cylindrical shells, J. Appl. Mech., 41, 471-476,1974.
Я.М. Григоренко, А.Т. Василенко, Теория оболочек переменной жесткости, Методы расчета оболочек, 4, Наукова Думка, Киев 1981.
Я.М. Григоренко, Н.Н. Крюков, Численное решение задач статики гибких оболочек с переменными параметрами, Наукова Думка, Киев 1983.
Механика композитхых материалов, Наукова Думка, Киев 1983.
J.R. Vinson, T.W. Chou, Composite materials and their use in structures, Appl. Sc. Publishers Ltd., London 1975.
J.M. Whitney, Shear con-rection lactor lor orthotropie laminates under static loads, J. Appl. Mech., 40, 302-307, 1973.
J.W. SAWYER, Flutter and buckling ol generallaminated plates, J. AircraIt, 14, 387-391, 1977.
А.С. Вольмир, Устойчивость упругих систем, Физматгиз, Москва 1963.
A.K. Noor, J.M. Peters, A nalysis of laminated anisotropic shells of revolution, J. Eng. Mech., 113,49-65, 1987.
G.A. Cohen, FASOR -A second generation shell of revolution code, Comp. Str., 10, 301-309, 1978.
B.O. Almroth, Design ol composite material structures for buckling – an evaluation ol the state-of-art, Technical Report AWFAL-TR-81 : 3102, 1981.
J.A. McElman, A.C. Knoell, Vibration and buckling analysis of composite plates and shells, J. Comp. Mat., 5, 529-532, 1971.
J.F. Oyler, C.F. Dym, The dynamics and stability of composite shells, Proc. 13th Midwestern Conf., Developments in Mechanics, 7, 475-498, 1973.
Р.Б.Рикардс, Г.А.Тетерс, Устойчивость оболочек из композиционных материалов, Зихатне, Рига 1974.
E. Dulacska, Stability of anisotropic hyperbolic paraboloidal shells, Acta Techn. Ac. Sc. Hungaricae, 59, 123-130, 1967.
L. Kollar, E. Dulacska, Buckling of shells for engineers, J .Wiley Sons, Chichester 1981.
А.Б. Миткевич, П.А.Чаплих, Устойчивость оболочек вращения из композиционных материалов при осевом растяженнин, Мех. Комп. Мат., 721-726, 1988.
О.А. Грачев, 0 влнявнни сдиговых деформации ва величину критического внешнего давления сферической оболочки, Прикл. Мех., 16, 119-122, 1980.
C.C. Chao, T.P. Tung, Y.C. Chern, Buckling of thick orthotropic shell, Composite Str., 9, 113-139, 1988.
А.Н. Гузь, Устойчивость трехмерных упругих тел, Наукова Думка Киев 1971.
А.Н. Гузь, И.Ю. Бабич, Трехмерная теория устойчивости стержней, пластин н оболочек, Вища Школа, Киев 1980.
I.Yu. Babich, A.N. Guz, Stability of rods, plates and shells of composite materials (three-dimensional formulation): survey, Sov. Appl. Mech., 10, 81-89, 1975.
И.Ю. Бабич, Л.В.Дериглазов, И.И.Чернутенко, О влияннни свойств материала сферическое оболочки на величину критической нагрузки, Мех.Комп.Мат., 2, 281-285, 1980.
А.О. Рассказов, И.И. Соколовская, Н.А. Шульга, Теория и расчет слоистых ортo тропных пластин и оболочек, Вища Школа, Киев 1986.
О.Н. Иванов, В.И. Тарасюк, Устойчивость стеклопластикових днищ с заполнителем, Мех.Пол., 5, 866-871, 1978.
А.В. Петровский, Об устойчивости сферической оболочки из слоистово композиционного материала, Мех. Пол., 3, 459-464, 1976.
О.Н. Иванов, Л.С. Орловские, Д.А. Мысык, Устойчивость трехслойных стеклопластиковых оболочек вращения, Прикл. мех., 20, 212-218, 1984.
А.А. Савиченко, Н.П. Семенюк, Об устойчивости и рациональном проектировании неоднородных сферических оболочек, Прикл. Мех., 16, 53-57, 1980.
И.К. Котевой, Oб устойчивости неоднородных сферических оболочек, Прикл. Мех., 18, 39-44, 1982.
М.А. Ильгамов, В.А. Иваиов, Б.В. Гулин, Расчет оболочек с упругим заполнителем, Наука Москва 1987.
И.М. Бермус, Неосесимметричное выпучиванне ортотропных сферических оба почек, Мех. Комп. Мат., 6, 1056-1061, 1980.
P.C. Dumir, M.L. Gandhi, Y. Nath, Axisymmetric static and dynamic buckling of orthotropic shallow spherical caps with flexible supports, Acta Mechanica, 52, 93-106, 1984.
Y. Nath., O. Mahrenholtz, On dynamic buckling olorthotropic shallow spherical shells upported by non-linear elastic subgrade, Proc. ECCCS Colloquium on Stability of plate and shell structures, 341-346, Ghent 1987.
В.А. Крысько, А.Н. Куцемако, Динамическая н статическая потеря устойчивости гибких сферических оболочек из композитного материала, Мех.Пол., 6, 1108-1111, 1975.
S.K. Radhamohan, A.D. Shirode, Buckling of orthotropic ad spherical pressure vessels, Comp. Str., 5, 155-158, 1975.
S.K. Radhamohan, A.V. Setlur, Buckling of orthotropic and nonhomogeneous spherical shells, Ing. Archive, 45, 91-97, 1976.
A. Muc, Failure modes of laminated axisymmetric shells of revolution subjected to external pressure, Proc.ICCS-V (Edt. I.H. Marshall), 115-129, Elsevier, 1989.
A. Muc, On the buckling of laminate axisymmetric shelIs of revolution under extemal pressure, Int. J. Solid Str. (wysłane do redakcji).
В.В. Болотин, З.Х. Забелян, Устойчивость упругих сферических оболочек с расслоениями, Расчеты на прочность, 22, 150-165, Москва 1981.
Л.В. Андреев, И.П. Железко, Н.И.Ободан, О бнфуркации павновесия сферических оболочек с пасслоениями, Пр. Прочностн, 2, 49-53, 1986.
K.J. Bathe, On the current state of finite element methods and our ADINA endeavors, Adv. Eng. Software, 2, 59-65, 1980.
P. Kohnke, ANSYS Theoretical Manual, Swanson Analysis Systems, Inc. Houston, Pennsylvania, 1979.
Marc User Information Manuals, MARC Analysis Research Corp., Palo Alto, California 1980.
R.H. McNeal [Ed.], NASTRAN theoretical manual, NASA, 1984.
S.A.M.C.E.F., Systeme d'Analyse des Milieux Continus par Elements Finis, Manuels d'Utilisation, L.T.A.S. 1979.
User Manual for DIAL, Lockhead Missiles & Space Co., 1980.
Theoretical Manual for NEPSAP, Lochead Missiles & Space Co., 1976.
D. Bushnell, BOSOR4 -program for stress, buckling and vibrations of complex shells of revolution, Str. Mech. Software Series, 1, 11-143, 1977.
I. Sheinman, S. Greif, Dynamie analysis of laminated shells of revolution, J. Comp. Mat., 18, 200-215, 1984.
C.L. Liao, J.N. Reddy, Continuum-based stiffened composite shell element for geometrically nonlinear analysis, AIAA J., 27, 95-101, 1989.
S.A. Abi-Shaheen, Buckling of composite shells of revolution, Ph. D. thesis, Univ. of London, 1979.
Р.Б. Рнкардс, А.К. Чвте, Изопараметрнческий треугольный конечный элемент многослойной оболочки по сдвиговой модели Тимошенко, Мех. Комп. Мат., 3, 453-460,1981.
A. Vanketsch, K.P. Rao, A doubly curved quadrilateral finite element for the analysis of laminated thin shells of revolution, Comp. Str., 12, 825-832, 1980.
Б.Л. Нарусберг, А.И. Рекстыиьш, М.Б. Голдманис, Конечный элемент трехслойной оболочки вращения с легким заполнителем, Мех. Комп. Мат., 6, 1100-1105, 1988.
A. Bhimarraddi, A.J. Carr, P.J. Moss, A shear delormable finite element for the analysis of general shells of revolution, Comp. Str., 31, 299-308, 1988.
J.N. Redddy, K. Chandrashekhara, Geometrically-nonlinear transient analysis of laminated doubly-curved shells, Int. J. Non-Linear Mech., 20, 79-90, 1985.
T.Y. Chao, R. Sawamiphakdi, Large delormation analysis of laminated shells by finite element method, Comp. Str., 13,331-340, 1980.
N.J. Pagano, S.R. Soni, Global-loca llaminate variational model, Int. J. Solid Str., 19, 207-228, 1983.
K. Rom, Fiber-reinlorced plastics for hydrospace applications, Proc. 5th. Symp. Naval Str.Mech., 455-466, Pergamon Press, Oxford 1967.
C.W. Bert, Analysis of radial-filament-reinforced spherical shell under deep submegenre condition, 2nd Conf. Pressure Vessel Technology, 529-534, AS ME, 1973.
В.М. Перевозчикова, О.Н. Иванов, Экспериментальное исследование устойчивости оболочек вращения из композытвых материалов при действии внешнего давления, Мех. Комп. Мат., 6, 1985, 1120-1121.
О.Н. Иванов, В.М. Перевозчикова, Исследование устойчивости подкрепленных оболочек вращения из компознцноного материала при действии внешнего давления, Московск. Ин-т Хим. Машиностроения, ВИНИТИ, Но. 7651-84, 1984.
G.D. Galletly, A.Muc, Buckling of extemally-pressurised composite for spherical shells, Proc. I. Mech. Engrs., 203, 41-56, 1989.
J. Tasi, A. Feldman, D.A. Stang, The buckling strength of filament-wound cylinders under axial compression, NASA-CR-226, NASA, July 1965.