Деформирование и разрушение растянутых пластин с дефектами за пределом устойчивости

Research output: Contribution to conferenceAbstractResearch

Abstract

Тонкостенные элементы находят широкое применение в различных конструкциях. При анализе их несущей способности необходимо учитывать не только нагрузки, приводящие к их разрушению, но и нагрузки, при которых происходит потеря устойчивости.
Следует отметить, что потеря устойчивости может происходить как при сжатии этих элементов, так и при растяжение при наличии в них дефектов типа вырезов, разрезов и включений, т.к. в окрестности этих дефектов возникают области сжимающих напряжений, которые могут приводить к локальной потери устойчивости (выпучиванию).
Выпучивание пластины, ослабленной вырезами и разрезами, при одноосном растяжении исследовалась в ряде работ (Черепанов Г.П. (1963), Даль Ю.М. (1978), Гузь А.Н (1981), Sih G.C.(1986) и др.).

Однако вопрос о деформировании после потери устойчивости и влиянии локального выпучивания на разрушающую нагрузку не получил окончательного ответа.

В этой связи можно указать на доклад Chong Li и др. на ECF15 (2004), в котором на основании полученных экспериментальных результатов, полученных для растяжения бумажных листов с центральной трещиной, утверждается, что после выпучивания пластины в окрестности трещины происходит снижение интенсивности напряжений, т.е. для разрушения требуется большее растягивающее напряжение, чем для листа, сохранившего плоскую форму деформирования.

С другой стороны эксперименты по растяжении металлических листов с центральной трещиной показывают, что локальное выпучивание в окрестности трещины приводит к увеличению концентрации напряжений в окрестности вершин трещины, т.е. к снижению разрушающей нагрузки (Дышель М.Ш.(2002))
В рамках данной работы проведен асимптотический анализ начального послекритического состояния пластинки с трещиной и дана оценка изменения напряжений в окрестности вершин трещины.

Для оценки напряженно-деформированного состояния пластинки в послекритическом состоянии построена конечно-элементная модель деформирования пластины с трещиной после выпучивания и решена задача в нелинейно-упругой постановке.
Анализ полученных результатов дает основания утверждать, что при возможной локальной потере устойчивости вблизи трещины происходит повышение уровня растягивающих напряжений в окрестности кончика трещины, и, как следствие, снижается нагрузка, приводящая к разрушению.
Несоответствие приведенного анализа с экспериментальными результатами работы доклад Chong Li и др. (2004) может быть, по-видимому, объяснено тем, что материал, использовавшийся в экспериментах (бумага), имеет более сложную реологию.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 19-01-00208 и 18-01-00884 и гранта СПбГУ №26520317.

Original languageRussian
Number of pages1
StatePublished - 2019
EventXIV Всероссийская школа "Математическое моделирование и биомеханика в современном университете" - Краснодарский край, Дивноморское, Russian Federation
Duration: 26 May 201931 May 2019
Conference number: 14
http://biomechanics.ru/archive/programma_2019.pdf

Conference

ConferenceXIV Всероссийская школа "Математическое моделирование и биомеханика в современном университете"
CountryRussian Federation
CityДивноморское
Period26/05/1931/05/19
Internet address

Cite this

Семенов, Б. Н., Морозов, Н. Ф., & Товстик, П. Е. (2019). Деформирование и разрушение растянутых пластин с дефектами за пределом устойчивости. Abstract from XIV Всероссийская школа "Математическое моделирование и биомеханика в современном университете", Дивноморское, Russian Federation.
Семенов, Борис Николаевич ; Морозов, Никита Федорович ; Товстик, Петр Евгеньевич. / Деформирование и разрушение растянутых пластин с дефектами за пределом устойчивости. Abstract from XIV Всероссийская школа "Математическое моделирование и биомеханика в современном университете", Дивноморское, Russian Federation.1 p.
@conference{3bf66e616f8145eaa93cbf5c2b125409,
title = "Деформирование и разрушение растянутых пластин с дефектами за пределом устойчивости",
abstract = "Тонкостенные элементы находят широкое применение в различных конструкциях. При анализе их несущей способности необходимо учитывать не только нагрузки, приводящие к их разрушению, но и нагрузки, при которых происходит потеря устойчивости.Следует отметить, что потеря устойчивости может происходить как при сжатии этих элементов, так и при растяжение при наличии в них дефектов типа вырезов, разрезов и включений, т.к. в окрестности этих дефектов возникают области сжимающих напряжений, которые могут приводить к локальной потери устойчивости (выпучиванию).Выпучивание пластины, ослабленной вырезами и разрезами, при одноосном растяжении исследовалась в ряде работ (Черепанов Г.П. (1963), Даль Ю.М. (1978), Гузь А.Н (1981), Sih G.C.(1986) и др.). Однако вопрос о деформировании после потери устойчивости и влиянии локального выпучивания на разрушающую нагрузку не получил окончательного ответа. В этой связи можно указать на доклад Chong Li и др. на ECF15 (2004), в котором на основании полученных экспериментальных результатов, полученных для растяжения бумажных листов с центральной трещиной, утверждается, что после выпучивания пластины в окрестности трещины происходит снижение интенсивности напряжений, т.е. для разрушения требуется большее растягивающее напряжение, чем для листа, сохранившего плоскую форму деформирования. С другой стороны эксперименты по растяжении металлических листов с центральной трещиной показывают, что локальное выпучивание в окрестности трещины приводит к увеличению концентрации напряжений в окрестности вершин трещины, т.е. к снижению разрушающей нагрузки (Дышель М.Ш.(2002))В рамках данной работы проведен асимптотический анализ начального послекритического состояния пластинки с трещиной и дана оценка изменения напряжений в окрестности вершин трещины.Для оценки напряженно-деформированного состояния пластинки в послекритическом состоянии построена конечно-элементная модель деформирования пластины с трещиной после выпучивания и решена задача в нелинейно-упругой постановке.Анализ полученных результатов дает основания утверждать, что при возможной локальной потере устойчивости вблизи трещины происходит повышение уровня растягивающих напряжений в окрестности кончика трещины, и, как следствие, снижается нагрузка, приводящая к разрушению.Несоответствие приведенного анализа с экспериментальными результатами работы доклад Chong Li и др. (2004) может быть, по-видимому, объяснено тем, что материал, использовавшийся в экспериментах (бумага), имеет более сложную реологию.Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 19-01-00208 и 18-01-00884 и гранта СПбГУ №26520317.",
author = "Семенов, {Борис Николаевич} and Морозов, {Никита Федорович} and Товстик, {Петр Евгеньевич}",
year = "2019",
language = "русский",
note = "XIV Всероссийская школа {"}Математическое моделирование и биомеханика в современном университете{"} ; Conference date: 26-05-2019 Through 31-05-2019",
url = "http://biomechanics.ru/archive/programma_2019.pdf",

}

Деформирование и разрушение растянутых пластин с дефектами за пределом устойчивости. / Семенов, Борис Николаевич; Морозов, Никита Федорович; Товстик, Петр Евгеньевич.

2019. Abstract from XIV Всероссийская школа "Математическое моделирование и биомеханика в современном университете", Дивноморское, Russian Federation.

Research output: Contribution to conferenceAbstractResearch

TY - CONF

T1 - Деформирование и разрушение растянутых пластин с дефектами за пределом устойчивости

AU - Семенов, Борис Николаевич

AU - Морозов, Никита Федорович

AU - Товстик, Петр Евгеньевич

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Тонкостенные элементы находят широкое применение в различных конструкциях. При анализе их несущей способности необходимо учитывать не только нагрузки, приводящие к их разрушению, но и нагрузки, при которых происходит потеря устойчивости.Следует отметить, что потеря устойчивости может происходить как при сжатии этих элементов, так и при растяжение при наличии в них дефектов типа вырезов, разрезов и включений, т.к. в окрестности этих дефектов возникают области сжимающих напряжений, которые могут приводить к локальной потери устойчивости (выпучиванию).Выпучивание пластины, ослабленной вырезами и разрезами, при одноосном растяжении исследовалась в ряде работ (Черепанов Г.П. (1963), Даль Ю.М. (1978), Гузь А.Н (1981), Sih G.C.(1986) и др.). Однако вопрос о деформировании после потери устойчивости и влиянии локального выпучивания на разрушающую нагрузку не получил окончательного ответа. В этой связи можно указать на доклад Chong Li и др. на ECF15 (2004), в котором на основании полученных экспериментальных результатов, полученных для растяжения бумажных листов с центральной трещиной, утверждается, что после выпучивания пластины в окрестности трещины происходит снижение интенсивности напряжений, т.е. для разрушения требуется большее растягивающее напряжение, чем для листа, сохранившего плоскую форму деформирования. С другой стороны эксперименты по растяжении металлических листов с центральной трещиной показывают, что локальное выпучивание в окрестности трещины приводит к увеличению концентрации напряжений в окрестности вершин трещины, т.е. к снижению разрушающей нагрузки (Дышель М.Ш.(2002))В рамках данной работы проведен асимптотический анализ начального послекритического состояния пластинки с трещиной и дана оценка изменения напряжений в окрестности вершин трещины.Для оценки напряженно-деформированного состояния пластинки в послекритическом состоянии построена конечно-элементная модель деформирования пластины с трещиной после выпучивания и решена задача в нелинейно-упругой постановке.Анализ полученных результатов дает основания утверждать, что при возможной локальной потере устойчивости вблизи трещины происходит повышение уровня растягивающих напряжений в окрестности кончика трещины, и, как следствие, снижается нагрузка, приводящая к разрушению.Несоответствие приведенного анализа с экспериментальными результатами работы доклад Chong Li и др. (2004) может быть, по-видимому, объяснено тем, что материал, использовавшийся в экспериментах (бумага), имеет более сложную реологию.Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 19-01-00208 и 18-01-00884 и гранта СПбГУ №26520317.

AB - Тонкостенные элементы находят широкое применение в различных конструкциях. При анализе их несущей способности необходимо учитывать не только нагрузки, приводящие к их разрушению, но и нагрузки, при которых происходит потеря устойчивости.Следует отметить, что потеря устойчивости может происходить как при сжатии этих элементов, так и при растяжение при наличии в них дефектов типа вырезов, разрезов и включений, т.к. в окрестности этих дефектов возникают области сжимающих напряжений, которые могут приводить к локальной потери устойчивости (выпучиванию).Выпучивание пластины, ослабленной вырезами и разрезами, при одноосном растяжении исследовалась в ряде работ (Черепанов Г.П. (1963), Даль Ю.М. (1978), Гузь А.Н (1981), Sih G.C.(1986) и др.). Однако вопрос о деформировании после потери устойчивости и влиянии локального выпучивания на разрушающую нагрузку не получил окончательного ответа. В этой связи можно указать на доклад Chong Li и др. на ECF15 (2004), в котором на основании полученных экспериментальных результатов, полученных для растяжения бумажных листов с центральной трещиной, утверждается, что после выпучивания пластины в окрестности трещины происходит снижение интенсивности напряжений, т.е. для разрушения требуется большее растягивающее напряжение, чем для листа, сохранившего плоскую форму деформирования. С другой стороны эксперименты по растяжении металлических листов с центральной трещиной показывают, что локальное выпучивание в окрестности трещины приводит к увеличению концентрации напряжений в окрестности вершин трещины, т.е. к снижению разрушающей нагрузки (Дышель М.Ш.(2002))В рамках данной работы проведен асимптотический анализ начального послекритического состояния пластинки с трещиной и дана оценка изменения напряжений в окрестности вершин трещины.Для оценки напряженно-деформированного состояния пластинки в послекритическом состоянии построена конечно-элементная модель деформирования пластины с трещиной после выпучивания и решена задача в нелинейно-упругой постановке.Анализ полученных результатов дает основания утверждать, что при возможной локальной потере устойчивости вблизи трещины происходит повышение уровня растягивающих напряжений в окрестности кончика трещины, и, как следствие, снижается нагрузка, приводящая к разрушению.Несоответствие приведенного анализа с экспериментальными результатами работы доклад Chong Li и др. (2004) может быть, по-видимому, объяснено тем, что материал, использовавшийся в экспериментах (бумага), имеет более сложную реологию.Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 19-01-00208 и 18-01-00884 и гранта СПбГУ №26520317.

M3 - тезисы

ER -

Семенов БН, Морозов НФ, Товстик ПЕ. Деформирование и разрушение растянутых пластин с дефектами за пределом устойчивости. 2019. Abstract from XIV Всероссийская школа "Математическое моделирование и биомеханика в современном университете", Дивноморское, Russian Federation.