Candidate of Technical Sciences, senior lecturer of the Department of Structures
кандидат технических наук, доцент кафедры конструкций и сооружений
Thin-walled cylindrical shells are used in elements of highly loaded products of mechanical engineering and energy. Along with their frequent use in production, experimental research in laboratories is also carried out constantly. This allows to simulate the behavior of the shell when exposed to external forces. But sometimes conducting an experiment becomes little possible due to the limitation of the power of the experimental apparatus when modeling the corresponding conditions of exposure to the shell in practice, therefore, improving theoretical methods for calculating the limiting states of shells when working in the elastoplastic region is relevant. The purpose of the study is to verify the conformity of the results of the experiment conducted on a thin-walled cylindrical shell made of steel 45 (GOST 1050-2013) when exposed to the sample by stretching, compression and torsion forces with theoretical calculations based on the equations of the theory of elastic-plastic processes by A.A. Ilyushin. The equations of the defining relations of the theory of elastic-plastic processes by A.A. Ilyushin for arbitrary trajectories of complex loading and deformation of materials in the deviatory deformation space Э1-Э3 are presented. All theoretical results are checked for compliance with the experiment, the reliability of the existing theory of stability is assessed. The solution is presented in the form of graphs of the dependence of the vector and scalar properties of the material on the length of the arc of the deformation trajectory and other parameters. Numerical values are selectively presented for different loading stages.
Тонкостенные цилиндрические оболочки применяются в элементах высоконагруженных изделий машиностроения и энергетики. Наряду с частым использованием на производстве, экспериментальные исследования в лабораториях также проводятся постоянно. Это позволяет смоделировать поведение оболочки при воздействии на нее внешних сил. Но иногда проведение эксперимента становится маловозможным из-за ограничения мощности экспериментального аппарата при моделировании соответствующих условий воздействия на оболочку в практике, поэтому актуально совершенствование теоретических методов расчета предельных состояний оболочек при работе в упругопластической области. Цель исследования - проверка соответствия результатов эксперимента, проведенного на тонкостенной цилиндрической оболочке из стали 45 (ГОСТ 1050-2013) при воздействии на образец силами растяжения, сжатия и кручения с теоретическими расчетами на основе уравнений теории упругопластических процессов А.А. Ильюшина. Приведены уравнения определяющих соотношений теории упругопластических процессов А.А. Ильюшина для произвольных траекторий сложного нагружения и деформирования материалов в девиаторном пространстве деформаций Э1-Э3. Все теоретические результаты проверены на соответствие с экспериментом, дана оценка достоверности существующей теории устойчивости. Решение представляется в виде графиков зависимости векторных и скалярных свойств материала от величины длины дуги траектории деформации и других параметров. Для различных этапов нагружения выборочно представлены числовые значения.