Надіслати цю статтю Термосилове деформування нетонких анізотропних циліндричних оболонок, захищених функціонально-ґрадієнтним матеріалом
Анотація
При використанні модифікованого варіаційного принципу Ху – Васідзу отримано неоднорідну тривимірну систему диференціальних рівнянь рівноваги, використання якої дає змогу досліджувати напружено-деформований стан композитної циліндричної анізотропної оболонки при заданих на торцях силовому та температурному впливах. Анізотропія матеріалу оболонки характеризується однією площиною пружної симетрії у кожному шарі. Вихідну тривимірну систему рівнянь рівноваги зведено до одновимірної системи звичайних диференціальних рівнянь першого порядку відносно радіальної координати за допомогою методу Бубнова – Гальоркіна. Отриману крайову задачу розв’язано чисельним методом дискретної ортогоналізації. Наведено результати розрахунку напружено-деформованого стану анізотропної циліндричної композитної боропластикової оболонки, захищеної від дії температурного поля високої інтенсивності шаром нанокерамічного функціонально-ґрадієнтного матеріалу.
Зразок для цитування: В. М. Трач, А. В. Подворний, О. Г. Бондарський, “Термосилове деформування нетонких анізотропних циліндричних оболонок, захищених функціонально-ґрадієнтним матеріалом,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 67, №1-2, 153–164 (2024), https://doi.org/10.15407/mmpmf2024.67.1-2.153-164
Ключові слова
Посилання
K. V. Avramov, M. V. Chernobryvko, B. V. Uspensky, “Free vibrations of functionally gradient CNT-infused cylindrical shells,” Space Sci. & Technol., 2019, 25, No. 2, 23–37 (in Ukrainian), https://doi.org/10.15407/knit2019.02.023
V. A. Bazhenov, M. P. Semeniuk, V. M. Trach, Nonlinear Deformation, Stability and Supercritical Behavior of Anisotropic Shells [in Ukrainian], Karavela, Kyiv (2010).
Ya. M. Grigorenko, A. T. Vasilenko, N. D. Pankratova, Problems of the Theory of Elasticity for Inhomogeneous Bodies [in Russian], Nauk. Dumka, Kiev (1991).
Ya. M. Grigorenko, G. G. Vlajkov, A. Ya. Grigorenko, Numerical-Analytical Solution of Shell Mechanics Problems Based on Various Models [in Russian], Akademperiodyka, Kiev (2006).
A. Ya. Grigorenko, T. L. Efimova, Yu. A. Korotkikh, “Free axisymmetric vibrations of a hollow cylinder of finite length made of a functionally graded material,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 2015, 58, No. 2, 64–75 (2015) (in Russian); English translation: J. Math. Sci., 223, No. 1, 72–86 (2017), https://doi.org/10.1007/s10958-017-3339-y
V. V. Novozhylov, Theory of Elasticity [in Russian], Sudpromgiz, Leningrad (1958).
M. P. Semenyuk, V. M. Trach, A. V. Podvornyi, “Stress-strain state of a thick-walled anisotropic cylindrical shell,” Prykl. Mekh., 59, No. 1, 91–102 (2023) (in Ukrtainian); English translation: Int. Appl. Mech., 59, No. 1, 79–89 (2023), https://doi.org/10.1007/s10778-023-01201-5
V. M. Trach, A. V. Podvornyi, M. M. Khoruzhyi, Deformation and Stability of Non-Thin Anisotropic Shells [in Ukrainian], Karavela, Kyiv (2019).
R. A. Alashti, M. Khorsand, M. H. Tarahhomi, “Three-dimensional asymmetric thermo-elastic analysis of a functionally graded rotating cylindrical shell,” J. Theor. Appl. Mech., 51, No. 1, 143–158 (2013).
S. Amada, T. Munekata, Y. Nagase, Y. Ichikawa, A. Kirigai, Y. Zhifei, “The mechanical structures of bamboos in viewpoint of functionally gradient and composite materials,” J. Compos. Mater., 30, No. 7, 800–819 (1996), https://doi.org/10.1177/002199839603000703
M. O. Bidgoli, A. Loghman, M. Arefi, “Three-dimensional thermo-elastic analysis of a rotating cylindrical functionally graded shell subjected to mechanical and thermal loads based on the FSDT formulation,” J. Appl. Mech. Tech. Phys., 60, No. 5, 899–907 (2019), https://doi.org/10.1134/S0021894419050134
V. Q. Duong, N. D. Tran, T. L. Doan, “Static investigation of a functionally graded carbon nanotubes reinforced composite cylindrical shell, double-ended clamped subjected to external pressure loads,” Journal of Science and Technique, 17, No. 5 (2022), https://doi.org/10.56651/lqdtu.jst.v17.n05.528
S. Kanagaraj, F. R. Varanda, T. V. Zhil’tsova, M. S. A. Oliveira, J. A. O. Simões, “Mechanical properties of high density polyethylene/carbon nanotube composites,” Compos. Sci. Technol., 67, No. 15-16, 3071–3077 (2007), https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2007.04.024
S. G. Lekhnitskii, Theory of Elasticity of an Anisotropic Body [in Russian], Nauka, Moscow (1977).
L.-H. Ma, K. Zhang, X.-D. Pan, W. Zhou, “A comparative study of the elasto-plastic properties for ceramic nanocomposites filled by graphene or graphene oxide nanoplates,” Nanotechnol. Rev., 11, No. 1, 2584–2594 (2022), https://doi.org/10.1515/ntrev-2022-0150
R. Pandey, P. Singh, “Nanocomposite ceramics for energy harvesting,” in D. K. Singh, S. Singh, P. Singh (eds), Nanomaterials: Advances and Applications, Springer, Singapore (2023), pp. 241–266, https://doi.org/10.1007/978-981-19-7963-7_9
M. Ramezani, Z. M. Ripin, “An overview of enhancing the performance of medical implants with nanocomposites,” J. Compos. Sci., 7, No. 5, Art. 199 (2023), https://doi.org/10.3390/jcs7050199
H.-Sh. Shen, Functionally Graded Materials: Nonlinear Analysis of Plates and Shells, CRC Press, Boca Raton (2009), https://doi.org/10.1201/9781420092578
H.-Sh. Shen, “Nonlinear bending of functionally graded carbon nanotube-reinforced composite plates in thermal environments,” Compos. Struct., 91, No. 1, 9–19 (2009), https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2009.04.026
Q. Wang, X. Cui X., B. Qin, Q. Liang, “Vibration analysis of the functionally graded carbon nanotube reinforced composite shallow shells with arbitrary boundary conditions,” Compos. Struct., 182, 364–379 (2017), https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.09.043
K. Washizu, Variational Methods in Elasticity and Plasticity, Pergamon, Oxford etc (1982).
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.