Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Building Materials, Structures and Technologies
кандидат технических наук, доцент кафедры строительных материалов, конструкций и технологий
Postgraduate student of the Department of Transport Construction
аспирант кафедры транспортного строительства
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Transport Construction
кандидат технических наук, доцент кафедры транспортного строительства
Abstract. In view of the wide application of composite structures in engineering practice, an important task is to study their stress-strain state under the action of various loads. An orthotropic rectangular plate simply supported on four sides was considered. The stress-strain state of the plate under the action of a normally applied load was investigated. General analytical expressions are obtained that allow determining the stress-strain state in an orthotropic plate for different geometric parameters of the plate, for different elastic characteristics of the plate material and for different dimensions of the loading area. Using the derived general analytical expressions, various particular solutions can be obtained: under the action of a normal load applied over the entire surface of the plate, under the action of local and concentrated loads. The results of calculations of an orthotropic carbon fiber plate under the action of a uniformly distributed load applied over the entire surface of the plate are presented as a test problem. To obtain the resolving differential equation, operational calculus associated with the Laplace transform was used.
Ввиду широкого применения в инженерной практике конструкций из композитных материалов актуальной задачей является исследование их напряженно-деформированного состояния при действии различных нагрузок. Рассматривалась свободно опертая по четырем сторонам ортотропная прямоугольная пластинка. Исследовалось напряженно-деформированное состояние пластинки под действием нормально приложенной нагрузки. Для получения разрешающего дифференциального уравнения использовалось операционное исчисление, связанное с преобразованием Лапласа. Получены в общем виде аналитические выражения, которые позволяют определять напряженно-деформированное состояние в ортотропной пластинке при разных геометрических параметрах пластинки, при разных упругих характеристиках материала пластинки и при разных размерах площадки нагружения. Используя выведенные общие аналитические выражения, можно получить различные частные решения: при действии нагрузки, нормально приложенной по всей поверхности пластинки, при действии локальных и сосредоточенных нагрузок. В качестве тестовой задачи представлены результаты расчетов ортотропной пластинки из углепластика при действии нагрузки, равномерно распределенной по всей поверхности пластинки.