Геометрическое исследование трех оболочек с линейчатыми срединными поверхностями с одинаковым главным каркасом
- Авторы: Гбагуиди Аиссе Ж.Л.1, Алёшина О.О.2, Мамиева И.А.2
-
Учреждения:
- Высшая школа гражданского строительства им. А.К. Верещагина
- Российский университет дружбы народов
- Выпуск: Том 20, № 2 (2024)
- Страницы: 146-158
- Раздел: Расчет тонких упругих оболочек
- URL: https://journals.rudn.ru/structural-mechanics/article/view/39220
- DOI: https://doi.org/10.22363/1815-5235-2024-20-2-146-158
- EDN: https://elibrary.ru/DSRDSR
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Показано и проиллюстрировано, что, взяв каркас поверхности, состоящий из трех плоских кривых, расположенных в трех координатных плоскостях, можно спроектировать три различные алгебраические поверхности с одним и тем же жестким каркасом. Рассмотрена одна тройка новых линейчатых поверхностей в семействе из пяти троек линейчатых поверхностей, сформированных на основе некоторых форм корпусов речных и морских судов, которые, в свою очередь, проецируются в виде алгебраических поверхностей с основным каркасом из трех суперэллипсов или из трех других плоские кривые подробно рассматриваются с точки зрения дифференциальной геометрии. Приводятся геометрические свойства линейчатых поверхностей, взятых в качестве средних поверхностей тонких оболочек для промышленного и гражданского строительства. Предложены аналитические формулы для определения результирующих сил с использованием приближенной безмоментной теории оболочек нулевой гауссовой кривизны, заданных неортогональными сопряженными криволинейными координатами. Результаты, полученные с использованием этих формул, помогут скорректировать результаты, полученные численными методами.
Об авторах
Жерар Леопольд Гбагуиди Аиссе
Высшая школа гражданского строительства им. А.К. Верещагина
Email: gbaguidi.gerard@yahoo.fr
ORCID iD: 0000-0002-8557-1392
доктор наук, директор
Котону, Республика БенинОльга Олеговна Алёшина
Российский университет дружбы народов
Автор, ответственный за переписку.
Email: xiaofeng@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8832-6790
SPIN-код: 6004-2422
кандидат технических наук, ассистент департамента строительства инженерной академии
Москва, РоссияИраида Ахсарбеговна Мамиева
Российский университет дружбы народов
Email: i_mamieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7798-7187
SPIN-код: 3632-0177
ассистент департамента строительства инженерной академии
Москва, РоссияСписок литературы
- Krivoshapko S.N. Tangential developable and hydrodynamic surfaces for early stage of ship shape design. Ships and Offshore Struct. 2023;18(5):660-668. https://doi.org/10.1080/17445302.2022.2062165
- Krivoshapko S.N. Algebraic ship hull surfaces with a main frame from three plane curves in coordinate planes.RUDN Journal of Engineering Research. 2022;23(3):207-212. https://doi.org/10.22363/2312-8143-2022-23-3-207-212
- Karnevich V.V. Design of hydrodynamical surface by the frame from Lame curves on the example of submarinehull. RUDN Journal of Engineering Research. 2022;23 (1):30-37. https://doi.org/10.22363/2312-8143-2022-23-1-30-37
- Krivoshapko S.N., Aleshina O.O., Ivanov V.N. Static analysis of shells with middle surfaces containing the mainframe from three given superellipses. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2022;6:18-27. https://doi.org/10.37538/0039-2383.2022.6.18.27
- Aleshina O.O. Geometry and static analysis of thin shells in the form of a diagonal translation surface of thevelaroidal type. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2023;19(1):84-93. http://doi.org/10.22363/1815-5235-2023-19-1-84-93
- Weisstein E.W. Superellipse. From MathWorld - A Wolfram Web Resource. Available from: https://mathworld. wolfram.com/Superellipse.html (accessed: 12.05.2023)
- Mamieva I.A. Ruled algebraic surfaces with a main frame from three superellipses. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2022;18(4):387-395. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2022-18-4-387-395
- Krivoshapko S.N., Christian A.B.H., Gil-oulbé M. Stages and architectural styles in design and building of shells and shell structures. Building and Reconstruction. 2022;4(102):112-131. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2022-102-4112-131
- Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. Encyclopedia of Analytical Surfaces. Springer International Publishing Switzerland, 2015.
- Sysoeva E.V. Scientific approaches to calculation and design of large-span structures. Vestnik MGSU [Monthly J. on Construction and Architecture]. 2017;12 2(101) :131-141. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.2.131-141
- Goldenveizer A.L. Theory of Elastic Thin Shells, Published by Pergamon Press, New York, USA, 1961.
- Krivoshapko S.N., Razin A.D. Comparison of two systems of governing equations for the thin shell analysis. AIP Conference Proceedings. 2022;2559:020009. https://doi.org/10.1063/5.0099905
- Steigmann D.J., Bîrsan M., Shirani M. Lecture Notes on the Theory of Plates and Shells: Classical and Modern Developments. Part of the book series: Solid Mechanics and Its Applications (SMIA, volume 274). Springer; 2023. https://doi.org/10.1007/978-3-031-25674-5
- Tupikova E.M. Investigation of V.G. Rekatch’s method of stress-strain analysis of the shell of long shallow oblique helicoid form. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2016;1:14-19.
- Markov I.J., Gabriel J.F. Spatial and structural aspects of polyhedral. Engineering Structures. 2001;23(1):4-11. https://doi.org/10.1016/S0141-0296(00)00016-X
- Dinkler D., Kowalsky U. Introduction to Finite Element Methods. Springer Vieweg Wiesbaden; 2024. https://doi.org/10.1007/978-3-658-42742-9
- Aleshina О., Cajamarca-Zuniga D., Ivanov V., Rekach F., Alborova L. Analytical and numerical stress state analysis of a shell with tangential developable middle surface. AIP Conference Proceedings. 2022;2559:020008. https:// doi.org/10.1063/5.0099513
- Aleshina O., Cajamarca D., Barbecho J. Numerical Comparative Analysis of a Thin-Shell Spatial Structure for the Candela’s Cosmic Rays Pavilion. Volume 174 of the Advances in the Astronautical Sciences Series. IAA/AAS SciTech Forum 2019 on Space Flight Mechanics and Space Structures and Materials. 25-27 June 2019, Moscow, Russia. 2019:741 (IAA-AAS-SciTech2019-064-AAS 19-1017)
- Ma Y.Q., Wang C.M., Ang K.K. Buckling of super ellipsoidal shells under uniform pressure. Thin Walled Struct. 2008;46(6):584-591. https://doi.org/10.1016/j.tws.2008.01.013
- Mele T.V., Rippmann M., Lachauer L., et al. Geometry-based understanding of structures. J. of the International Association for Shell and Spat. Structures. 2012;53(174):285-296.
- Flöry S., Pottmann H. Ruled surfaces for rationalization and design in architecture. Proceedings ACADIA. 2010;103-109. https://doi.org/10.52842/conf.acadia.2010.103
- Kamil M., Dagmar S. A method for creating ruled surfaces and its modifications. KoG. 2002;6 (6):59-66.