Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,858

На сегодняшний день теме экологической безопасности уделяется повышенное внимание. Химическое машиностроение было и остается наиболее опасной областью промышленности для экологии окружающей среды. Именно в химическом машиностроении преимущественно используются тонкостенные цилиндрические оболочки. Они чувствительны к любым нагрузкам. А локальные силовые воздействия могут быть для них более опасны, в виду, порой, не заметных результатов нагрузок. Исследования прочности цилиндрических оболочек при различных нагрузках и условиях закрепления имеют огромное практическое значение и при исследовании местной прочности авиационных конструкций, корпуса авиационного реактивного двигателя вблизи точек подвеса. Когда к оболочке прикрепляются другие элементы, то, очевидно, на оболочку по контактной поверхности действуют силы и моменты. Эти силы могут быть представлены с достаточной для инженерных целей точностью.

Для реализации численного анализа напряжений в цилиндрических оболочках от радиальных и тангенциальных локальных распределенных по прямоугольнику нагрузок используется метод разложения нагрузок и перемещений в двойные ряды Фурье. Исследуемая цилиндрическая часть сосуда давления рассматривается как цилиндр, свободно опертый на концах. Следовательно, радиальные и тангенциальные перемещения, так же, как и продольные моменты и мембранные силы в цилиндрической оболочке, обращаются на концах в нуль. Базовыми уравнениями данного метода являются три уравнения теории оболочек в частных производных, общий вид:

Где U¯ - вектор перемещений, ; u - перемещение в Х направлении; υ- перемещение в Y направлении; w - перемещение в Z направлении; х - координата оболочки в продольном направлении; φ- цилиндрическая координата оболочки; n = 1, 2, 3.

Они сводятся к одному дифференциальному уравнению восьмого порядка для радиального перемещения w. В него подставляются уравнения рядов Фурье для радиальных перемещений и внешних нагрузок, а затем через коэффициенты разложения в ряд радиальной (Zmn) или тангенциальной (Ymn) нагрузки выражаем радиальное перемещение в двойных рядах Фурье. Через Zmn или Ymn аналогично выражаются уравнения для других перемещений, для изгибающих моментов и мембранных сил.

Данная программа позволяет рассчитывать НДС оболочечных конструкций при различных локальных силовых воздействиях, сведенных к: радиальной и тангенциальной нагрузкам, сосредоточенным или равномерно распределенным по прямоугольной поверхности; моментам в продольном и окружном направлениях, равномерно распределенным вдоль небольшого сегмента в окружном и продольном направлении соответственно. Удобный интерфейс способствует быстрой и удобной реализации процессов ввода информации, компьютерного анализа, получения результатов в графических и табличных формах, оптимизации.