Читать онлайн «Анализ оптимальных структур композитных стержней: метод. указания к выполнению домашнего задания»

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана А. А. Смердов АНАЛИЗ ОПТИМАЛЬНЫХ СТРУКТУР КОМПОЗИТНЫХ СТЕРЖНЕЙ Методические указания к выполнению домашнего задания Москва Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана 2011 УДК 624. 04 ББК 38. 112 C50 Рецензент Б. С. Сарбаев Смердов А. А. C50 Анализ оптимальных структур композитных стержней : ме- тод. указания к выполнению домашнего задания / А. А. Смер- дов. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. — 42, [2] с. : ил. Рассмотрены анализ оптимальных перекрестно армирован- ных структур композитных стержней и выбор оптимальных параметров структуры исходя из требований к свойствам кон- струкции. Изложены теоретические основы решения задачи оптимального проектирования, методика выполнения домаш- него задания и примеры его выполнения. Для студентов 5-го и 6-го курсов факультета «Cпециальное машиностроение» МГТУ им. Н. Э. Баумана. Рекомендовано Учебно-методической комиссией факульте- та СМ МГТУ им. Н. Э. Баумана. УДК 624. 04 ББК 38. 112 Учебное издание Смердов Андрей Анатольевич АНАЛИЗ ОПТИМАЛЬНЫХ СТРУКТУР КОМПОЗИТНЫХ СТЕРЖНЕЙ Редактор О. М. Королева Корректор Е. В. Авалова Компьютерная верстка В. И. Товстоног Подписано в печать 25. 07. 2011. Формат 60×84/16. Усл. печ. л. 2,56. Тираж 100 экз. Изд. № 154. Заказ Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана. Типография МГТУ им. Н. Э. Баумана. 105005, Москва, 2-я Бауманская ул. , 5. c МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011   ВВЕДЕНИЕ Целью настоящего домашнего задания является отработка на- выков проектных расчетов композитных элементов конструкций, к свойствам (характеристикам) которых предъявляются различные требования. В процессе выполнения домашнего задания и подготовки его к защите необходимо усвоить такие основные понятия, как управле- ние свойствами композитных структур, жесткостные характе- ристики, термоупругие характеристики, динамические и диссипа- тивные характеристики, прочность, общая и местная устойчи- вость, а также научиться ставить и решать задачи исследования композитных элементов конструкций. Задание заключается в определении параметров армирования композитных стержней с заданными свойствами. Исходными данными домашнего задания являются размеры стержня, характеристики однонаправленного материала, из кото- рого изготовлен стержень, тип структуры армирования, а также несколько требований к свойствам проектируемой конструкции. Стержень имеет тонкостенное трубчатое сечение; радиус, дли- на и толщина стенки задаются. Характеристики однонаправленного композита задаются в его естественной системе координат [1], продольная ось которой связа- на с направлением армирующих волокон, а поперечная направлена по нормали к ним в касательной плоскости.