Архив номеров

Сформулирована задача на условный экстремум, позволяющая определять по второму предельному состоянию верхнюю границу допустимой угловой скорости вращения осесимметрично искривленного, армированного волокнами диска. Конструкция жестко закреплена на валу или ступице; к внешней кромке полотна диска могут быть прикреплены лопатки. Материалы компонентов композиции предполагаются жесткопластическими, имеющими асимметрию при растяжении и сжатии; материал связующей матрицы может обладать цилиндрической анизотропией. Пластическое деформирование компонентов композиции ассоциировано с кусочно-линейными критериями текучести. Структуры армирования полотна диска обладают меридиональной симметрией. Использована двуслойная модель искривленного диска с плосконапряженным состоянием в каждом из фиктивных композитных слоев. Дискретизированная поставленная задача решена симплекс-методом теории линейного программирования. Проведена верификация разработанного численного алгоритма. Проанализированы примеры численного расчета предельной угловой скорости вращения плоских, конических и сферических однородных и композитных дисков при разной степени их искривления. Исследованы случаи армирования полотна диска по геодезическим направлениям и по логарифмическим спиралям, а также по меридиональным и окружным траекториям. Сравнение проведено для дисков одинаковой массы при одинаковом расходе арматуры. Показано, что наибольшей несущей способностью обладают композитные диски с меридионально-окружной структурой армирования. Продемонстрировано, что даже незначительное осесимметричное искривление полотна диска приводит к резкому уменьшению его несущей способности по сравнению с аналогичной плоской конструкцией.