Архив номеров

Сферический бак, как совершенный в весовом отношении, используется в космических аппаратах, где тонкостенные элементы объединяются рамами в многофункциональные конструкции. Соединения носят локальный характер, что приводит к возникновению зон концентрации напряжений и порождению соответствующих проблем прочности. Тонкостенные элементы с целью снижения в них напряжений подкрепляются шпангоутами. Для упрощения анализа математической модели механики совместного деформирования оболочки (как математической идеализации бака) и шпангоута широко используется (в частности в учебной литературе) предположение о нерастяжимости осевой линии шпангоута. Необоснованное использование этого предположения ведет к существенному искажению представления о напряженно-деформированном состоянии. В работе на примере чечевичной конструкции в виде сопряженных шпангоутом квадратного профиля двух сегментов сферической оболочки выполнен вычислительный сопоставительный анализ решений с учетом и без гипотезы о нерастяжимом шпангоуте. Показаны границы применимости гипотезы в зависимости от геометрических параметров конструкции и степени локализации нагрузки. Полученные результаты полезны для определения напряженно-деформированного состояния тонкостенных конструкций с априори заданной погрешностью, например, при научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработках аэрокосмических систем.