Читать онлайн «Расчет многослойных конструкций вариационно-матричными методами»

Б. Г. ПОПОВ РАСЧЕТ МНОГОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ВАРИАЦИОННО-МАТРИЧНЫМИ МЕТОДАМИ Допущено Учебно-методическим объединением вузов по машино- и приборостроительным специальностям в качестве учебного пособия для студентов машино- и приборостроительных специальностей МОСКВА ИЗДАТЕЛЬСТВО МГТУ им. Н. Э. БАУМАНА 1993 П58 УДК 534/63 к620. 22-419. 8 Рецензенты: чл. -корр. АН СССР В. В. Васильев, проф. д. т. н. А. А. Шаповалов Попов Б. Г. П 58 Расчет многослойных конструкций вариационно- матричными методами: Учебное йособие,— М. : Изд-во МГТУ, 1993. —294 с, ил. 5-703Й-О331-4 Изложены теоретические основы, численные методы и алго- алгоритмы расчета силовых многослойных конструкций из композит- композитных материалов. Особое внимание уделено вариациоино-матрич- ным формулировкам задач и построению конечно-элемеитных моделей деформирования многослойиых стержней, пластин н обо- оболочек. Теоретический материал проиллюстрирован конкретными примерами. . Приведены подпрограммы иа языке ФО^РТРАН-4, которые могут быть использованы для решения широкого круга задач строительной механики конструкций из композитных ма- материалов. Для студентов, аспирантов и Преподавателей вузов. Может быть полезна для инженеров проектио-коиструкторских и науч- научно-исследовательских организаций. Ил. 67. Табл. 12. Библиогр. : 39 назв. ISBN 5-7038-0331-4 11 3305000000-93 Без объявл 095 B)-93 © Б. Г. Попов, 1993. ПРЕДИСЛОВИЕ Многослойные конструкции находят широкое применение в различных отраслях современной техники. Это связано, преж- прежде всего, с тем, что умелым сочетанием полезных свойств от- отдельных слоев можно обеспечить не только высокую удсль::у:о жесткость и прочность изделия, но и удовлетворить требованиям по таким характеристикам, как теплопроводность, термоста- термостабильность, герметичность, радиопрозрачность, коррозионная стойкость и многим другим. Для достижения этих целей при подборе слоев конструктор может использовать самые различ- различные материалы: металлические сплавы, композиты, пластмас- пластмассы, пенопласты, керамики, резины и т. д. Однако следует от- отметить, что наличие требуемого набора исходных материалов является только необходимым, но не всегда достаточным усло- условием. Для полной реализации возможностей, заложенных в самой идее многослойной конструкции, необходимо кроме неза- незаурядной изобретательности проявить также умение опираться на надежные методы расчета, позволяющие прогнозировать свойства и поведение будущей конструкции. Без такого анализа практически невозможно создать конструкцию, удовлетворяю- удовлетворяющую требуемому комплексу физико-механических характерис- характеристик. В предлагаемом учебном пособии представлен достаточно общий расчетный аппарат, позволяющий решать широкий круг задач статики, устойчивости и колебаний многослойных стерж- стержней, пластин и оболочек. Рассматриваемые методы расчета названы здесь вариационно-матричными. Это объясняется тем, что для решения задач используются приемы вариационного исчисления и матричной алгебры.