О прочности соединения составной анизотропной пластины, жестко защемленной по внешним краям

Введение. Современные технологические процессы сварки, наплавки, пайки и склеивания позволяют изготовлять элементы конструкций из монолитно соединенных между собой разнородных анизотропных материалов. Комбинирование различных материалов, обладающих качествами, соответствующими тем или иным условиям эксплуатации, открывает большие возможности для повышения технических и экономических характеристик машин, оборудования и сооружений. Оно может способствовать значительному увеличению их надежности, долговечности, уменьшению расходов на изготовление и эксплуатацию.

Материалы и методы. Целью работы является изучение предельного напряженного состояния анизотропных составных пластин в рамках классической теории изгиба пластин. Внешние края пластины считаются свободными. Используя классическую теорию изгиба анизотропной пластины в пространстве физических и геометрических параметров, получены уравнения гиперповерхности, определяющие зоны малонапряженности для края контактной поверхности составной цилиндрически ортотропной пластины.

Результаты исследования. Нахождение критериев инженерных сооружений, позволяющих определить предельные прочностные характеристики элементов конструкций, является одной из актуальных задач механики деформируемого твердого тела. Проблемы прочности в конструкциях часто сводятся к выяснению характера местного напряженного состояния у вершин стыков составляющих частей. Данная статья посвящена решению этой проблемы для составных анизотропных пластин в области их изгиба.

Обсуждение и заключения. Решение, предлагаемое в данной работе, может быть полезным для повышения прочности композитных изделий.

1. Чобанян, К. С. Напряжения в составных упругих телах / К. С. Чобанян. — Ереван : Изд-во АН Арм. ССР, 1987. — 338 с.

2. Задоян, М. А. Об условиях малонапряженности составных пластин / М. А. Задоян // Доклады РАН. — 1993. — Т. 33. — №3. — С. 319–321.

3. Акопян, А. Г. Малонапряженное состояние неоднородно-составных клиньев при смешанных граничных условиях / А. Г. Акопян // Прикладная механика и техническая физика. — 1994. — № 3. — С. 149– 156.

4. Акопян, А. Г. О плоской деформации малонапряженного неоднородно-составного клина / А. Г. Акопян // Известия национальной академии наук Армении. Механика. — 1994. — №5–6. — С. 42–48.

5. Акопян, А. Г. Малонапряженность неоднородно-составных клиньев / А. Г. Акопян, М. А. Задоян // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. — 1992. — №5. — С.88–96.

6. Лехницкий, С. Г. Анизотропные пластинки / С. Г. Лехницкий. — Москва : Гостехиздат, 1957. — 463 с.

7. Chyanbin Hwu Anisotropic Elastic Plates / Springer Science & Business Media. — 2010. — 673 p.

8. Williams, M. L. Surface Stress Singularities Resulting from Various Boundary Conditions in Angular Corners of Plates under Bending / M. L. Williams // Proceedings of the First U.S. National Congress of Applied Mechanics. — 1950. — P. 325–329.

9. Burton, W. S. On the Singularities in Reissner`s Theory for the Bending of Elastic Plates / W. S. Burton and G.B. Sinclair // Journal of Applied Mechanics. — 1986. — Vol. 53, no. 1. — P. 220–222.

10. Геворкян, Г. В. Экспериментальные исследования прочности составных пластин при изгибе / Г. В. Геворкян [и др.] // Прикладная механика и техническая физика. — 2000. — Т. 41, № 4. — С. 763–767.

11. Задоян, М. А. О прочности соединения составной плиты / М. А. Задоян // Известия Национальной Академии наук РА и Государственного инженерного университета Армении. Серия «Технические науки». — 2000. — Т. LIII, № 1. — С. 8–11.

12. Vijayakumar, K. A relook Reissner`s theory of plate in bending / K. Vijayakumar // Archive of applied mechanic. — 2011. — Vol. 81, no.11. — P. 1717–1724.

13. Амбарцумян, С. А. Теория анизотропных пластин / С. А. Амбарцумян. — Москва : Наука, 1967. — 360 с.