<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">RUDN Journal of Engineering Research</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">RUDN Journal of Engineering Research</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2312-8143</issn><issn publication-format="electronic">2312-8151</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">18916</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.22363/2312-8143-2018-19-2-203-213</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Architecture and civil engineering</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Архитектура и строительные науки</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">NUMERICAL MODELING OF THE BUCKLING RESISTANCE OF RULED HELICOIDAL SHELLS</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИНЕЙЧАТЫХ ГЕЛИКОИДАЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Giloulbe</surname><given-names>Mathieu</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Жильулбе</surname><given-names>Матье</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>PhD civil engineering, Associate Professor, Department of architecture and civil engineering, Engineering Academy, RUDN University. Research interests: theory of thin elastic shells, nonlinear stability of shells of complex geometry, computer modeling</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, доцент департамента архитектуры и строительства Инженерной академии, Российский университет дружбы народов. Область научных интересов: теория тонких упругих оболочек, нелинейная устойчивость оболочек сложной геометрии, компьютерное моделирование</p></bio><email>giloulbem@hotmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Markovich</surname><given-names>Aleksei S</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Маркович</surname><given-names>Алексей Семенович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>PhD civil engineering, Associate Professor, Department of architecture and civil engineering, Engineering Academy, RUDN University. Research interests: construction mechanics, numerical methods for calculating structures, computer modeling.</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, доцент департамента архитектуры и строительства Инженерной академии, Российский университет дружбы народов. Область научных интересов: строительная механика, численные методы расчета сооружений, компьютерное моделирование</p></bio><email>markovich.rudn@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Tupikova</surname><given-names>Evgeniya M</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Тупикова</surname><given-names>Евгения Михайловна</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>PhD civil engineering, Assistant Professor, Department of architecture and civil engineering, Engineering Academy, RUDN University. Research interests: theory of thin elastic shells, nonlinear stability of shells of complex geometry, computer modeling</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, ассистент департамента архитектуры и строительства Инженерной академии, Российский университет дружбы народов. Область научных интересов: теория тонких упругих оболочек, нелинейная устойчивость оболочек сложной геометрии, компьютерное моделирование</p></bio><email>tupikova_em@rudn.university</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Zhurbin</surname><given-names>Yulian V</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Журбин</surname><given-names>Юлиан Викторович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>Graduated from the Peoples’ Friendship University of Russia in 2016 with a degree in “Construction Engineering and Technology”. Currently studying in full-time magistracy in the specialty “Theory and design of buildings and structures”. Research interests: computer modeling and analysis of building structures</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>магистрант департамента архитектуры и строительства Инженерной академии, Российский университет дружбы народов. Область научных интересов: компьютерное моделирование, расчеты строительных конструкций, зданий, сооружений и комплексов</p></bio><email>julianzhurbin2015@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Российский университет дружбы народов (РУДН)</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2018-12-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>12</month><year>2018</year></pub-date><volume>19</volume><issue>2</issue><issue-title xml:lang="en">VOL 19, NO2 (2018)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">ТОМ 19, №2 (2018)</issue-title><fpage>203</fpage><lpage>213</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2018-07-19"><day>19</day><month>07</month><year>2018</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2018, Giloulbe M., Markovich A.S., Tupikova E.M., Zhurbin Y.V.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2018, Жильулбе М., Маркович А.С., Тупикова Е.М., Журбин Ю.В.</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Giloulbe M., Markovich A.S., Tupikova E.M., Zhurbin Y.V.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Жильулбе М., Маркович А.С., Тупикова Е.М., Журбин Ю.В.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">http://creativecommons.org/licenses/by/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/18916">https://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/18916</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The paper concerns the buckling analysis of thin shells of right helicoid form. The buckling analysis was performed by the means of finite element software. Shells with variable pitch number and same contour radiuses and height were compared, their straight edges fixed and the curvilinear contours free. Was used for the analysis triangular shell finite elements (No. 42). The total number of nodal unknowns was the same in each of the considered tasks and was 16 206. Numerical investigation of the stability was performed by the finite element method in the software package Lira-Sapr 2017. The number of nodes in each task was the same. The loading includes combination of gravity (dead load) and vertical equally distributed load. The buckling mode and stability factor for every case is calculated. Boundary conditions - elastic built in shells along the bottom and top generatrices. To plot the midsurface of each shell were used parametric equations in rectangular coordinates. Of particular interest is the study of natural oscillations of the shells considered. To define the frequencies and forms of free vibrations is taken into account only the own weight of the helicoidal shells.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Рассматривается устойчивость оболочек в форме прямых геликоидов. Анализ устойчивости выполнялся на основе компьютерных моделей четырех оболочек одинаковой высоты с равными длинами образующих, но с различным числом свободных витков. Для расчета использовались треугольные оболочечные конечные элементы. Общее количество узловых неизвестных было одинаковым в каждой из рассматриваемых задач и составляло 16 206. Численное исследование устойчивости выполнялось методом конечных элементов в программном комплексе Lira-Sapr 2017. Расчет устойчивости оболочек производился на комбинацию нагрузок, включающую в себя собственный вес с коэффициентом надежности 1,1 и поперечную равномерную нагрузку в проекции на горизонтальную поверхность интенсивностью 0,2 т/ м1 с коэффициентом надежности 1,2. Граничные условия: упругое защемление оболочек вдоль нижней и верхней образующих. Для построения срединной поверхности каждой оболочки использовались параметрические уравнения в прямоугольных координатах. Определенный интерес представляет исследование собственных колебаний рассматриваемых оболочек. При нахождении частот и форм свободных колебаний учитывался только собственный вес геликоидальных оболочек.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Buckling analysis of shells</kwd><kwd>load combination</kwd><kwd>helical shells</kwd><kwd>transverse shear</kwd><kwd>stressstrain state</kwd><kwd>right helicoid</kwd><kwd>shells of complex geometry</kwd><kwd>stability factor</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>устойчивость оболочек</kwd><kwd>комбинация нагрузок</kwd><kwd>линейчатые геликоидальные оболочки</kwd><kwd>поперечные сдвиги</kwd><kwd>НДС</kwd><kwd>прямой геликоид</kwd><kwd>оболочки сложной геометрии</kwd><kwd>коэффициент устойчивости</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. Encyclopedia of analytic surfaces. Moscow: LIBROKOM, 2010. 560 p. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Кривошапко С.Н., Иванов В.Н. Энциклопедия аналитических поверхностей. М.: ЛИБРОКОМ, 2010. 560 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov P.V., Nemirovsky Yu.V. Investigation of the stressed state of reinforced helicoidal shells. Izvestiya Vuzov. Building. 1994. No. 11. P. 48—55. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Александров П.В., Немировский Ю.В. Исследование напряженного состояния армированных геликоидальных оболочек // Известия вузов. Строительство. 1994. № 11. С. 48-55.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov P.V., Nemirovsky Yu.V. Stress state of reinforced helicoidal shells. Izvestiya Vuzov. Construction and architecture. 1991. No. 9. P. 18—24. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Александров П.В., Немировский Ю.В. Напряженное состояние армированных геликоидальных оболочек // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1991. № 9. С. 18-24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Czaplinski K., Marcinkowski Z., Swiecicki W. An analysis of stress in the combined structure of a spiral stairway // Eighth Cong. Mater. Fest. Budapest. 28 Sept.-1 Oct. 198. Lectures. Vol. 3. Budapest. 1982. 1003—1007.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Czaplinski K., Marcinkowski Z., Swiecicki W. An analysis of stress in the combined structure of a spiral stairway // eighth Cong. Mater. Fest. Budapest. 28 Sept.-1 Oct. 198. Lectures. Vol. 3. Budapest. 1982. 1003-1007.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Nedelchev V.V. Vita of the Plateau of the Stlba, Statically Podpryana in the Edge of Edge. Building. 1989. T. 36. № 5. P. 3—4. (Bulgarian).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Неделчев В. Вита плочеста стълба, ставно подпряна в единия край // Строительство. 1989. T. 36. № 5. С. 3-4. (Болгарск.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Birger I.A. Spatial stress state in blades with initial twist // Tr. CIAM. 1982. No. 996. Pp. 7—23. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Биргер И.А. Пространственное напряженное состояние в лопатках с начальной закруткой // Труды ЦИАМ. 1982. № 996. С. 7-23.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Shorr B.F. Oscillations of swirling rods. Izv. AS USSR. Mechanics and machine building. 1961. No. 3. P. 35—39. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Шорр Б.Ф. Колебания закрученных стержней // Изв. АН СССР. Механика и машиностроение. 1961. № 3. C. 35-39.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Simmonds James G. General helicoidal shells undergoing large, one-dimensional strains or large inextentional deformations. Int. J. Solids and Struct. 1984. Vol. 20. No. 1. P. 13—30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Simmonds James G. General helicoidal shells undergoing large, one-dimensional strains or large inextentional deformations // Int. J. Solids and Struct. 1984. Vol. 20. No. 1. P. 13-30.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Simmonds James G. Surfaces with metric and curvature tensors that depend on one coordinate only are general helicoids. Q. Appl. Math. 1979. Vol. 37. Р. 82—85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Simmonds James G. Surfaces with metric and curvature tensors that depend on one coordinate only are general helicoids // Q. Appl. Math. Vol. 37. Р. 82-85.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Salman Abdallah A. Al-Duhheisat.Analytical and numerical approaches to the problem of static calculation of a thin helical shell with unfolding middle surface / Reconstruction of buildings and structures. Strengthening the foundations and foundations: Int. scientific and practical work. Conf. Penza: PGAASA. PVZ. 1999. P. 67—70. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Сальман Абдалла А. Aль-Духейсат. Аналитический и численный подходы к проблеме статического расчета тонкой винтовой оболочки с развертывающейся срединной поверхностью / Реконструкция зданий и сооружений. Усиление оснований и фундаментов: Межд. научно-практ. конф. Пенза: ПГАСА, ПДЗ, 1999. С. 67-70.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Krivoshapko S.N., Abdelsalam M.A. Methods analysis of helical shells in the form of torsohelicoids / Modern construction: Int. scientific — practical conference. Penza: PGAASA, PDZ, 1998. P. 105—107. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Кривошапко С.Н., Абдельсалям М.А. Методы расчета винтовых оболочек в форме торсовгеликоидов / Современное строительство: Межд. научно-практ. конференция. Пенза: ПГАСА, ПДЗ, 1998. С. 105-107.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Krivoshapko S.N. Application of the asymptotic method of small parameter for the analytical calculation of thin elastic torso-helicoids // Spatial structures of buildings and structures. Moscow: OOO “Nine Print” Publ., 2004. Issue. 9. P. 36—44. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Кривошапко С.Н. Применение асимптотического метода малого параметра для аналитического расчета тонких упругих торсов-геликоидов // Пространственные конструкции зданий и сооружений. М.: ДевяткаПринт, 2004. Вып. 9. С. 36-44.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>13.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Mansfield E. On finite inextentional deformation of a helical strip. Int. J. Non-linear Mech. 1980. Vol. 15. No. 6. Р. 459—467.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Mansfield E. On finite inextentional deformation of a helical strip // Int. J. Non-linear Mech. 1980. Vol. 15. No. 6. Р. 459-467.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B14"><label>14.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Meerson B. Theoretical study of the stress-strain state of the helical shell. Ufim. aviats. in-t, Ufa, 1988. 22 s., ill. Bibl. 6 names. (Manuscript of the Depot in VINITI on 12.07.88., No. 5593-B88). (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Меерсон Б.М. Теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния винтообразной оболочки. Уфа, 1988. 22 с. (Рукопись деп. в ВИНИТИ 12.07.88., № 5593В88 г.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B15"><label>15.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Salman Abdallah A. al-Duhheisat.Analytical and numerical approaches to the problem of static calculation of a thin helical shell with an unfolding middle surface // Reconstruction of buildings and structures. Strengthening the foundations and foundations: Int. scientific and practical work. Conf. Penza: PGAASA, PDZ, 1999. P. 67—70. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Рынковская М.И. Изгибание и задачи расчета тонких упругих оболочек в форме прямого и развертывающегося геликоидов на распределенную нагрузку и осадку одной из криволинейных опор: дисс. … канд. техн. наук. М., 2013. 217 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B16"><label>16.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Rynkovskaya M.I. Bending and the problem of calculating thin elastic shells in the form of a straight and unfolding helicoid on the distributed load and the draft of one of the curvilinear supports: diss. thesis. Moscow, 2013. 217 p. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Мэнсфилд Э. О конечной неодномерной деформации спиральной полосы // Int. J. Нели нейный мех. 1980. Vol. 15. № 6. Р. 459-467.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Mansfield E. On the finite non-uniform deformation of a spiral band. Int. J. Nonlinear fur. 1980. Vol. 15. No. 6. P. 459—467. (In Russ.)</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
