Ðàññìàòðèâàåòñÿ ìåòîäèêà ÷èñëåííîãî àíàëèçà âëèÿíèÿ óãëîâ àðìèðîâàíèÿ è ñõåìû ÷åðåäîâàíèÿ ñëîåâ íà ìàêñèìàëüíûå îêðóaeíûå äåôîðìàöèè ñëîèñòûõ êîìïîçèòíûõ öèëèíäðè÷åñêèõ îáîëî÷åê, íàãðóaeåííûõ îäíîêðàòíûì èìïóëüñîì âíóòðåííåãî äàâëåíèÿ.Êëþ÷åâûå ñëîâà: êîìïîçèòíûå ìàòåðèàëû, èìïóëüñíîå íàãðóaeåíèå, ÷èñëåííûå ìåòîäû. ÂâåäåíèåÊîìïîçèòíûå ìàòåðèàëû íà îñíîâå âûñîêîìîäóëüíûõ âîëîêîí íàõîäÿò øèðîêîå ïðèìåíåíèå ïðè ñîçäàíèè çàùèòíûõ ñèëîâûõ êîíñòðóêöèé, îáåñïå÷èâàþùèõ ëîêàëèçàöèþ ïðîäóêòîâ âçðûâà [1]. Èñïîëüçîâàíèå êîìïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü êîíñòðóêöèè, îáëàäàþùèå ðÿäîì ïðåèìóùåñòâ (ìåíüøåé ìàññîé, ïîâûøåííîé òðåùèíîñòîéêîñòüþ, íåêàòàñòðîôè÷åñêèì õàðàêòåðîì ðàçðóøåíèÿ, îòñóòñòâèåì ñèëüíûõ ìàñøòàáíûõ ýôôåêòîâ) ïî ñðàâíåíèþ ñ àíàëîãàìè, âûïîëíåííûìè èç òðàäèöèîííûõ ãîìîãåííûõ ìàòåðèàëîâ. Ýêñïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâëåíà [2] ñóùåñòâåííàÿ çàâèñèìîñòü ëîêàëüíûõ íàïðÿaeåíèé è äåôîðìàöèé â ñëîÿõ îò ðàçëè÷íîé îðèåíòàöèè ñèëîâûõ âîëîêîí íà óðîâíå ñëîÿ â ñëîaeíîì ñëîèñòîì ïàêåòå. Ïðè ýòîì âîçíèêàåò çàäà÷à ïîèñêà òàêîé ñòðóêòóðû ñëîèñòîãî ïàêåòà (óãëîâ àðìèðîâàíèÿ è ñõåìû ÷åðåäîâàíèÿ), êîòîðàÿ ïîçâîëèëà áû íàèáîëåå ïîëíî èñïîëüçîâàòü âûñîêèå aeåñòêîñòíûå è ïðî÷íîñòíûå õàðàêòåðèñòèêè êîìïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ ïðè ðàñòÿaeåíèè âäîëü ñèëîâûõ âîëîêîí.Öåëü äàííîé ðàáîòû -÷èñëåííûé àíàëèç âëèÿíèÿ óãëîâ àðìèðîâàíèÿ è ñõåìû ÷åðåäîâàíèÿ ñëîåâ íà ìàêñèìàëüíûå îêðóaeíûå äåôîðìàöèè ñëîèñòûõ ñòåêëîïëàñòèêîâûõ öèëèíäðè÷åñêèõ îáîëî÷åê ñî ñâîáîäíûìè òîðöàìè, íàãðóaeåííûõ îäíîêðàòíûì èìïóëüñîì âíóòðåííåãî äàâëåíèÿ îò âçðûâà â öåíòðå îáîëî÷êè ñôåðè÷åñêîãî çàðÿäà âçðûâ÷àòîãî âåùåñòâà (ÂÂ). *) Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ÷àñòè÷íîì ôèíàíñèðîâàíèè Ïðîãðàììîé ãîñóäàðñòâåííîé ïîääåðaeêè âåäóùèõ íàó÷íûõ øêîë ÐÔ (ãðàíò ÍØ-2843.2012.8).ÏÐÎÁËÅÌÛ ÏÐÎ×ÍÎÑÒÈ È ÏËÀÑÒÈ×ÍÎÑÒÈ, âûï. 74, 2012 ã.

Ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêà ÷èñëåííîãî èññëåäîâàíèÿ íåëèíåéíîãî íåñòàöèîíàðíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ è ïîòåðè óñòîé÷èâîñòè öèëèíäðè÷åñêèõ îáîëî÷åê èç êîìïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ ïðè êîìáèíèðîâàííûõ êâàçèñòàòè÷åñêèõ è èìïóëüñíûõ âîçäåéñòâèÿõ. Êèíåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü äåôîðìèðîâàíèÿ êîìïîçèòíîãî ìàòåðèàëà îñíîâàíà íà ïðèêëàäíîé ãåîìåòðè÷åñêè íåëèíåéíîé òåîðèè îáîëî÷åê. Ãåîìåòðè÷åñêèå çàâèñèìîñòè áàçèðóþòñÿ íà ñîîòíîøåíèÿõ ïðîñòåéøåãî êâàäðàòè÷íîãî âàðèàíòà íåëèíåéíîé òåîðèè óïðóãîñòè. Ôèçè÷åñêèå ñîîòíîøåíèÿ êîìïîçèòíîãî ñëîÿ ôîðìóëèðóþòñÿ íà îñíîâå îáîáùåííîãî çàêîíà Ãóêà äëÿ îðòîòðîïíîãî ìàòåðèàëà ñ ó÷åòîì ãèïîòåç ïðèêëàäíîé òåîðèè îáîëî-÷åê. Ýíåðãåòè÷åñêè ñîãëàñîâàííàÿ ñèñòåìà óðàâíåíèé äâèaeåíèÿ â ïðèêëàäíîé òåîðèè îáîëî÷åê âûâîäèòñÿ èç óñëîâèÿ ñòàöèîíàðíîñòè ôóíêöèîíàëà ïîëíîé ýíåðãèè îáîëî÷êè. Êðèòè÷åñêàÿ íàãðóçêà ïîòåðè óñòîé÷èâîñòè îïðåäåëÿåòñÿ ïî õàðàêòåðíîìó èçëîìó íà êðèâîé çàâèñèìîñòè ìàêñèìàëüíîãî ïðîãèáà îò àìïëèòóäû âîçäåéñòâèÿ. ×èñëåííûé ìåòîä ðåøåíèÿ ñôîðìóëèðîâàííîé çàäà÷è îñíîâûâàåòñÿ íà ÿâíîé âàðèàöèîííî-ðàçíîñòíîé ñõåìå. Êâàçèñòàòè÷åñêèé ðåaeèì íàãðóçêè ìîäåëèðóåòñÿ çàäàíèåì âíóòðåííåãî äàâëåíèÿ â âèäå ëèíåéíî ðàñòóùåé ôóíêöèè ñ âûõîäîì íà ñòàöèîíàðíîå çíà÷åíèå â òå÷åíèå òðåõ ïåðèîäîâ êîëåáàíèé êîìïîçèòíîé öèëèíäðè÷åñêîé îáîëî÷êè ïî íèçøåé ôîðìå. Ïðîâåäåíî òåñòèðîâàíèå ïðåäëîaeåííîé ìåòîäèêè, è ïðîàíàëèçèðîâàíû ôîðìû è êðèòè÷åñêèå íàãðóçêè ïîòåðè óñòîé÷èâîñòè êîìïîçèòíîé öèëèíäðè-÷åñêîé îáîëî÷êè â çàâèñèìîñòè îò óðîâíÿ ïðåäâàðèòåëüíîé íàãðóçêè è ñêîðîñòè ðîñòà èìïóëüñà âíåøíåãî äàâëåíèÿ. Êëþ÷åâûå ñëîâà: êîìïîçèòíûå ìàòåðèàëû, öèëèíäðè÷åñêèå îáîëî÷êè, ïîòåðÿ óñòîé÷èâîñòè, ÷èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå, êâàçèñòàòè÷åñêîå è èìïóëüñíîå íàãðóaeåíèå. ÏÐÎÁËÅÌÛ ÏÐÎ×ÍÎÑÒÈ È ÏËÀÑÒÈ×ÍÎÑÒÈ, ò. 79, ¹ 4, 2017 ã. * Âûïîëíåíî ïðè ÷àñòè÷íîì ôèíàíñèðîâàíèè ÐÍÔ (ïðîåêò ¹16-19-10237) â ÷àñòè ðàçðàáîòêè ìåòîäèêè ðàñ÷åòà êîìïîçèòíûõ öèëèíäðè÷åñêèõ îáîëî÷åê ïðè êîìáèíèðîâàííûõ íàãðóçêàõ è ÐÔÔÈ (ãðàíòû ¹15-08-04268, ¹16-08-01124).

Ðàññìàòðèâàåòñÿ ìåòîäèêà ÷èñëåííîãî àíàëèçà âëèÿíèÿ ñòðóêòóðû àðìèðîâàíèÿ íà õàðàêòåð äèíàìè÷åñêîãî ïîâåäåíèÿ è ïðî÷íîñòü ñëîèñòûõ ñòåêëîïëàñòèêîâûõ öèëèíäðè÷åñêèõ îáîëî÷åê, íàãðóaeåííûõ îäíîêðàòíûì èìïóëüñîì âíóòðåííåãî äàâëåíèÿ. Êëþ÷åâûå ñëîâà: êîìïîçèòíûå ìàòåðèàëû, îáîëî÷êè, ñòðóêòóðà àðìèðîâàíèÿ, èìïóëüñíîå íàãðóaeåíèå, ÷èñëåííûå ìåòîäû. * Âûïîëíåíî ïðè ÷àñòè÷íîì ôèíàíñèðîâàíèè Ïðîãðàììîé ãîñóäàðñòâåííîé ïîääåðaeêè âåäóùèõ íàó÷íûõ øêîë ÐÔ (ãðàíò ÍØ-2843.2012.8) è ÐÔÔÈ (ãðàíò 13-08-00742).

Íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèé èíñòèòóò ìåõàíèêè Íèaeåãîðîäñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà èì. Í.È. Ëîáà÷åâñêîãî, Íèaeíèé Íîâãîðîä, Ðîññèéñêàÿ Ôåäåðàöèÿ abrosimov@mech.unn.ru Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 03.12.2014 Ðàññìàòðèâàåòñÿ ìåòîäèêà ÷èñëåííîãî èññëåäîâàíèÿ äèíàìè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ öèëèíäðè÷åñêèõ êîìïîçèòíûõ îáîëî÷åê, îðèåíòèðîâàííàÿ íà ðåøåíèå çàäà÷ îöåíêè èõ ïðåäåëüíîé äåôîðìèðóåìîñòè è ïðî÷íîñòè â çàâèñèìîñòè îò èíòåíñèâíîñòè íàãðóaeåíèÿ. Ýíåðãåòè÷åñêè ñîãëàñîâàííàÿ ðàçðåøàþùàÿ ñèñòåìà óðàâíåíèé äèíàìèêè êîìïîçèòíûõ öèëèíäðè÷åñêèõ îáîëî-÷åê ïîñòðîåíà íà îñíîâå ïðèíöèïà âîçìîaeíûõ ïåðåìåùåíèé. Ìîäåëü äåãðàäàöèè aeåñòêîñòíûõ õàðàêòåðèñòèê ìíîãîñëîéíîãî ïàêåòà ôîðìóëèðóåòñÿ íà áàçå êðèòåðèÿ Õîôôìàíà äëÿ ñâÿçóþùåãî è êðèòåðèÿ ìàêñèìàëüíûõ íàïðÿaeåíèé äëÿ âîëîêîí, âû÷èñëåííûõ â îñÿõ îðòîòðîïèè ñëîÿ. ×èñëåííûé ìåòîä ðåøåíèÿ ñôîðìóëèðîâàííîé íà÷àëüíî-êðàåâîé çàäà÷è îñíîâûâàåòñÿ íà ÿâíîé âàðèàöèîííî-ðàçíîñòíîé ñõåìå. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ÷èñëåííîãî àíàëèçà íåîñåñèììåòðè÷íîãî äåôîðìèðîâàíèÿ è ðàçðóøåíèÿ ñëîèñòûõ êîìïîçèòíûõ öèëèíäðè÷åñêèõ îáîëî÷åê ïðè âçðûâíîì íàãðóaeåíèè. Êëþ÷åâûå ñëîâà: êîìïîçèòíûå ìàòåðèàëû, öèëèíäðè÷åñêèå îáîëî÷êè, êðèòåðèé ðàçðóøåíèÿ, ÷èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå, èìïóëüñíîå íàãðóaeåíèå Ââåäåíèå Êîìïîçèòíûå ìàòåðèàëû áëàãîäàðÿ âûñîêîé ñïîñîáíîñòè ê ïîãëîùåíèþ ýíåðãèè øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â çàùèòíûõ êîíñòðóêöèÿõ, ïîäâåðaeåííûõ äåéñòâèþ âûñîêîèíòåíñèâíûõ äèíàìè÷åñêèõ íàãðóçîê. Îñíîâíûì ñèëîâûì ýëåìåíòîì çàùèòíûõ êîíñòðóêöèé ÿâëÿþòñÿ öèëèíäðè÷åñêèå îáîëî÷êè, ýòî îáóñëîâëèâàåò çíà÷èòåëüíûé èíòåðåñ ê âîïðîñàì èõ äèíàìè÷åñêîãî ïîâåäåíèÿ ïðè èìïóëüñíûõ âîçäåéñòâèÿõ ðàçëè÷íîé èíòåíñèâíîñòè. Óñëîâíî ìîaeíî âûäåëèòü äâà ïîäõîäà ê ðàñ÷åòàì íà ïðî÷íîñòü ñëîèñòûõ êîìïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ è ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé.  ïåðâîì ïîäõîäå ìàòåðèàë ñ÷èòàåòñÿ ÏÐÎÁËÅÌÛ ÏÐÎ×ÍÎÑÒÈ È ÏËÀÑÒÈ×ÍÎÑÒÈ, ò. 77, ¹ 1, 2015 ã. * Âûïîëíåíî ïðè ÷àñòè÷íîì ôèíàíñèðîâàíèè Ïðîãðàììîé ãîñóäàðñòâåííîé ïîääåðaeêè âåäóùèõ íàó÷íûõ øêîë ÐÔ (ãðàíò ÍØ-593.2014.8), ÐÔÔÈ (ãðàíòû 13-08-00742, 15-08-04268) è Ìèíîáðíàóêè ÐÔ (ãðàíòû 02.Â.49.21.0003 è 2014/134 2226).

Выполнено в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009−2013 годы, Программы государственной поддержки ведущих научных школ России (проект НШ-4807.2010.8), а также при поддержке РФФИ (проект 08-01-00500-а).