Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Civil Engineering, Academy of Engineering
доктор технических наук, профессор департамента строительства, инженерная академия
The information about main results on geometry of developable surfaces with an edge of regression which have a directrix ellipse in the base is gathered. These surfaces constitute a group called “Ruled surfaces of conical type on elliptical base”. This group includes elliptical cones, torses with two ellipses defined in the parallel planes, equal slope surfaces, and ruled surfaces with the main frame of three superellipses that are ellipses in one coordinate plane and broken straight lines in the other two coordinate planes. The paper presents a method for developing torses onto a plane, approximation of torses by folded surfaces, and parabolic ending of a thin sheet from elastic material into a torse shell. A brief review of the methods of stress-strain and buckling analysis of the considered ruled shells is given, including the displacement-based finite element method and variational energy method. It is shown that analytical methods can be used only in the case of applying the momentless shell theory for ruled thin shells of conical type. The analytical formulae for determining the normal and tangent internal forces in any momentless conic shell with a superellipse in the base are derived. References to forty four scientific articles of other authors, working or having worked on the subject of the paper are given. These references confirm the conclusions of the author and the perspectives of investigations of the considered ruled surfaces and shells.
Cобраны сведения об основных результатах, полученных автором по геометрии развертывающихся поверхностей с ребром возврата, имеющих в основании направляющий эллипс. Эти поверхности составляют группу «Линейчатые поверхности конического типа на эллиптическом основании», в которую входят эллиптические конусы, торсы с двумя заданными эллипсами в параллельных плоскостях, поверхности одинакового ската и линейчатые поверхности с главным каркасом из трех суперэллипсов в трех координатных плоскостях, один их которых является эллипсом, а два других вырождаются в прямые ломаные линии. Представлены материалы по построению разверток торсов на плоскость, аппроксимации торсов складками, параболическому изгибанию тонкого листа из упругого материала в проектируемую торсовую оболочку. Дана краткая характеристика по методам расчета на прочность и устойчивость рассматриваемых линейчатых оболочек со ссылкой на работы других авторов, которые использовали метод конечных элементов в перемещениях и вариационно-разностный метод. Показано, что аналитические методы применимы только при использовании безмоментной теории расчета тонких линейчатых оболочек конического типа и получены аналитические формулы для определения внутренних нормальных и касательных усилий для любой безмоментной конической оболочки с любым суперэллипсом в основании. Приведены 44 наименования использованных научных источника других авторов, работающих или работавших по теме представленной статьи, подтверждающие выводы, заключения и перспективы исследований, рассмотренных линейчатых поверхностей и оболочек.