Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы
Описан разработанный в Институте проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины пакет прикладных программ для расчета напряженно-деформированного состояния и прочности многослойных композитных цилиндров и сфер при внутреннем импульсном нагружении. Показаны его преимущества и ограничения по сравне...
Збережено в:
Дата: | 2015 |
---|---|
Автори: | , , , , , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2015
|
Назва видання: | Проблемы прочности |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173294 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы / П.П. Лепихин, В.А. Ромащенко, О.С. Бейнер, В.Н. Сторожук, Ю.Н. Бабич, Е.В. Бахтина // Проблемы прочности. — 2015. — № 2. — С. 38-47. — Бібліогр.: 45 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-173294 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1732942020-11-30T01:27:27Z Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы Лепихин, П.П. Ромащенко, В.А. Бейнер, О.С. Сторожук, В.Н. Бабич, Ю.Н. Бахтина, Е.В. Научно-технический раздел Описан разработанный в Институте проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины пакет прикладных программ для расчета напряженно-деформированного состояния и прочности многослойных композитных цилиндров и сфер при внутреннем импульсном нагружении. Показаны его преимущества и ограничения по сравнению с современными зарубежными коммерческими аналогами. Описано розроблений в Інституті проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України пакет прикладних програм для розрахунку напружено-деформованого стану і міцності багатошарових композитних циліндрів і сфер під дією внутрішнього імпульсного навантаження. Показано його переваги й обмеження порівняно із сучасними зарубіжними комерційними аналогами. 2015 Article Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы / П.П. Лепихин, В.А. Ромащенко, О.С. Бейнер, В.Н. Сторожук, Ю.Н. Бабич, Е.В. Бахтина // Проблемы прочности. — 2015. — № 2. — С. 38-47. — Бібліогр.: 45 назв. — рос. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173294 539.3 ru Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел |
spellingShingle |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел Лепихин, П.П. Ромащенко, В.А. Бейнер, О.С. Сторожук, В.Н. Бабич, Ю.Н. Бахтина, Е.В. Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы Проблемы прочности |
description |
Описан разработанный в Институте проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины пакет прикладных программ для расчета напряженно-деформированного состояния и прочности многослойных композитных цилиндров и сфер при внутреннем импульсном нагружении. Показаны его преимущества и ограничения по сравнению с современными зарубежными коммерческими аналогами. |
format |
Article |
author |
Лепихин, П.П. Ромащенко, В.А. Бейнер, О.С. Сторожук, В.Н. Бабич, Ю.Н. Бахтина, Е.В. |
author_facet |
Лепихин, П.П. Ромащенко, В.А. Бейнер, О.С. Сторожук, В.Н. Бабич, Ю.Н. Бахтина, Е.В. |
author_sort |
Лепихин, П.П. |
title |
Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы |
title_short |
Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы |
title_full |
Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы |
title_fullStr |
Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы |
title_full_unstemmed |
Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы |
title_sort |
программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. сообщение 1. описание программы |
publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
publishDate |
2015 |
topic_facet |
Научно-технический раздел |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173294 |
citation_txt |
Программа численного расчета динамического напряженно-деформированного состояния и прочности полых многослойных анизотропных цилиндров и сфер. Сообщение 1. Описание программы / П.П. Лепихин, В.А. Ромащенко, О.С. Бейнер, В.Н. Сторожук, Ю.Н. Бабич, Е.В. Бахтина // Проблемы прочности. — 2015. — № 2. — С. 38-47. — Бібліогр.: 45 назв. — рос. |
series |
Проблемы прочности |
work_keys_str_mv |
AT lepihinpp programmačislennogorasčetadinamičeskogonaprâžennodeformirovannogosostoâniâipročnostipolyhmnogoslojnyhanizotropnyhcilindrovisfersoobŝenie1opisanieprogrammy AT romaŝenkova programmačislennogorasčetadinamičeskogonaprâžennodeformirovannogosostoâniâipročnostipolyhmnogoslojnyhanizotropnyhcilindrovisfersoobŝenie1opisanieprogrammy AT bejneros programmačislennogorasčetadinamičeskogonaprâžennodeformirovannogosostoâniâipročnostipolyhmnogoslojnyhanizotropnyhcilindrovisfersoobŝenie1opisanieprogrammy AT storožukvn programmačislennogorasčetadinamičeskogonaprâžennodeformirovannogosostoâniâipročnostipolyhmnogoslojnyhanizotropnyhcilindrovisfersoobŝenie1opisanieprogrammy AT babičûn programmačislennogorasčetadinamičeskogonaprâžennodeformirovannogosostoâniâipročnostipolyhmnogoslojnyhanizotropnyhcilindrovisfersoobŝenie1opisanieprogrammy AT bahtinaev programmačislennogorasčetadinamičeskogonaprâžennodeformirovannogosostoâniâipročnostipolyhmnogoslojnyhanizotropnyhcilindrovisfersoobŝenie1opisanieprogrammy |
first_indexed |
2025-07-15T09:56:43Z |
last_indexed |
2025-07-15T09:56:43Z |
_version_ |
1837706412892880896 |
fulltext |
ÓÄÊ 539.3
Ïðîãðàììà ÷èñëåííîãî ðàñ÷åòà äèíàìè÷åñêîãî íàïðÿæåííî-äåôîðìè-
ðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ è ïðî÷íîñòè ïîëûõ ìíîãîñëîéíûõ àíèçîòðîïíûõ
öèëèíäðîâ è ñôåð. Ñîîáùåíèå 1. Îïèñàíèå ïðîãðàììû
Ï. Ï. Ëåïèõèí, Â. À. Ðîìàùåíêî, Î. Ñ. Áåéíåð, Â. Í. Ñòîðîæóê, Þ. Í. Áàáè÷,
Å. Â. Áàõòèíà
Èíñòèòóò ïðîáëåì ïðî÷íîñòè èì. Ã. Ñ. Ïèñàðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ, Óêðàèíà
Îïèñàí ðàçðàáîòàííûé â Èíñòèòóòå ïðîáëåì ïðî÷íîñòè èì. Ã. Ñ. Ïèñàðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû
ïàêåò ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì äëÿ ðàñ÷åòà íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ è ïðî÷-
íîñòè ìíîãîñëîéíûõ êîìïîçèòíûõ öèëèíäðîâ è ñôåð ïðè âíóòðåííåì èìïóëüñíîì íàãðóæåíèè.
Ïîêàçàíû åãî ïðåèìóùåñòâà è îãðàíè÷åíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ñîâðåìåííûìè çàðóáåæíûìè
êîììåð÷åñêèìè àíàëîãàìè.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ïàêåò ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì, êîìïîçèòíûå ìàòåðèàëû, âçðûâ÷àòîå
âåùåñòâî, ÷èñëåííûå ìåòîäû, ìíîãîñëîéíûå öèëèíäðû è ñôåðû, ñïèðàëüíàÿ îðòî-
òðîïèÿ, íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîå ñîñòîÿíèå, ïðî÷íîñòü.
Ðàçâèòèå íàóêè è òåõíèêè îáóñëîâèëî èíòåðåñ ê äèíàìè÷åñêèì ïðîöåññàì â
ðàçëè÷íûõ êîíñòðóêöèÿõ. Ê òàêîâûì îòíîñÿòñÿ ñîñóäû, êîðïóñà è çàùèòíûå ñîîðó-
æåíèÿ, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ óäåðæàíèÿ çíà÷èòåëüíûõ ãèäðî-, ãàçîäèíàìè÷åñêèõ
íàãðóçîê è ýêîëîãè÷åñêè îïàñíûõ ïðîäóêòîâ âçðûâà, êîíòåéíåðû äëÿ õðàíåíèÿ è
òðàíñïîðòèðîâêè âçðûâîîïàñíûõ ãðóçîâ, òîêñè÷íûõ âåùåñòâ, êàìåðû äëÿ ýíåðãåòèêè
âçðûâíîãî òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà è ò.ä. Òàêèå êîíñòðóêòèâíûå ýëåìåíòû ÷àñòî ïðåä-
ñòàâëÿþò ñîáîé ìíîãîñëîéíûå öèëèíäðû ëèáî ñôåðû, äëÿ èõ èçãîòîâëåíèÿ èñïîëü-
çóþòñÿ êîìïîçèòíûå ìàòåðèàëû (ÊÌ), â òîì ÷èñëå ñî ñïèðàëüíîé íàìîòêîé ñëîåâ, à
òàêæå ìåòàëëîêîìïîçèòû, ñîñòîÿùèå èç âíóòðåííåãî ìåòàëëè÷åñêîãî ñëîÿ è íàðóæ-
íîãî ìíîãîñëîéíîãî êîìïîçèòà.
Âîçìîæíîñòü óïðàâëåíèÿ ñèììåòðèåé ñâîéñòâ óêàçàííûõ ìàòåðèàëîâ ïðè èçãî-
òîâëåíèè ïîçâîëÿåò öåëåíàïðàâëåííî èçìåíÿòü íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîå ñîñòîÿ-
íèå (ÍÄÑ) è ïðî÷íîñòü êîíñòðóêöèé. Îäíèìè èç íàèáîëåå ñóùåñòâåííûõ ôàêòîðîâ,
îïðåäåëÿþùèõ äèíàìè÷åñêóþ ðåàêöèþ è íåñóùóþ ñïîñîáíîñòü êîíñòðóêöèè, ÿâëÿ-
þòñÿ íàïðàâëåíèÿ ñïèðàëüíîãî àðìèðîâàíèÿ ìàòåðèàëîâ ñëîåâ è èõ âçàèìîðàñïî-
ëîæåíèå â êîíñòðóêòèâíîì ýëåìåíòå, êîòîðûå íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïðè ðàñ÷åòàõ
ÍÄÑ è ïðî÷íîñòè.
Îáçîð òåêóùåãî ñîñòîÿíèÿ òåîðåòè÷åñêîãî è ýêñïåðèìåíòàëüíîãî èññëåäîâàíèÿ
ÍÄÑ è ïðî÷íîñòè ìíîãîñëîéíûõ àíèçîòðîïíûõ öèëèíäðîâ ïðè âíóòðåííåì âçðûâ-
íîì íàãðóæåíèè, à òàêæå àíàëèç íåêîòîðûõ ñîâðåìåííûõ ôåíîìåíîëîãè÷åñêèõ êðèòå-
ðèåâ ïðî÷íîñòè ÊÌ ïðèâåäåíû ðàíåå [1–3].
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ïîäîáíûõ çàäà÷ øèðîêî
ïðåäñòàâëåíû â ëèòåðàòóðíûõ èñòî÷íèêàõ [1]. Ïðè ýòîì ïîëó÷åí ðÿä âàæíûõ ðåçóëü-
òàòîâ. Äàíû ðåêîìåíäàöèè ïî âûáîðó ìàòåðèàëîâ, ñõåì àðìèðîâàíèÿ è äð. Íàðÿäó ñ
èçâåñòíûìè ïðåèìóùåñòâàìè ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ èìåþò ðÿä íåäîñòàò-
êîâ: äîðîãîâèçíà è òðóäîåìêîñòü èõ ïðîâåäåíèÿ, ñóùåñòâåííûå òðóäíîñòè ïîëó÷åíèÿ
íåîáõîäèìîãî êîëè÷åñòâà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðåçóëüòàòîâ äëÿ äîñòàòî÷íî ïîëíîãî è
àäåêâàòíîãî àíàëèçà äèíàìè÷åñêîãî ÍÄÑ è ïðî÷íîñòè èñïûòóåìîãî îáúåêòà â óñëî-
âèÿõ âçðûâíîãî íàãðóæåíèÿ. Ïîýòîìó ïðîâåñòè øèðîêîìàñøòàáíîå èññëåäîâàíèå
äèíàìè÷åñêîãî ïîâåäåíèÿ è ïðî÷íîñòè, à òàêæå âûáðàòü îïòèìàëüíóþ êîíñòðóêöèþ
âåñüìà ïðîáëåìàòè÷íî.
© Ï. Ï. ËÅÏÈÕÈÍ, Â. À. ÐÎÌÀÙÅÍÊÎ, Î. Ñ. ÁÅÉÍÅÐ, Â. Í. ÑÒÎÐÎÆÓÊ, Þ. Í. ÁÀÁÈ×, Å. Â.
ÁÀÕÒÈÍÀ, 2015
38 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 2
Íà ñåãîäíÿ ðàçðàáîòàíû è ïîëó÷èëè øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå êîììåð÷åñêèå
ïàêåòû ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì (ÏÏÏ): ABAQUS, ANSYS, LS-DYNA è äð., êîòîðûå
ïîçâîëÿþò ðàññ÷èòûâàòü ìíîãîìåðíîå äèíàìè÷åñêîå ÍÄÑ è ïðî÷íîñòü òàêèõ êîíñò-
ðóêòèâíûõ ýëåìåíòîâ [4–7]. Èõ ïðåèìóùåñòâîì ÿâëÿåòñÿ óíèâåðñàëüíîñòü (ïðèãîä-
íîñòü äëÿ ðåøåíèÿ øèðîêîãî êðóãà êðàåâûõ çàäà÷, â òîì ÷èñëå äëÿ êîìïîçèòíûõ
öèëèíäðîâ è ñôåð), âîçìîæíîñòü ðàñ÷åòà êàê íà÷àëüíîãî, òàê è ïðîãðåññèðóþùåãî
ðàçðóøåíèÿ êîìïîçèòíûõ êîíñòðóêöèé, äîñòóïíîñòü ïðèîáðåòåíèÿ, íàëè÷èå äåòàëü-
íîãî îïèñàíèÿ ïàêåòîâ è èõ âîçìîæíîñòåé äëÿ ïîëüçîâàòåëåé. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî
ñ ïîìîùüþ ðàññìàòðèâàåìûõ ÏÏÏ ìîæíî îöåíèòü íà÷àëüíóþ ïðî÷íîñòü ïî öåëîìó
ðÿäó êðèòåðèåâ. Êðîìå òîãî, ïîëüçîâàòåëü ìîæåò ââîäèòü äîïîëíèòåëüíûå ïîäïðî-
ãðàììû, â òîì ÷èñëå äëÿ îöåíêè ïðî÷íîñòè ïî âûáðàííûì èì êðèòåðèÿì ïðî÷íîñòè.
Îäíàêî èñïîëüçîâàíèå ïîñëåäíåé âîçìîæíîñòè òðåáóåò äîðàáîòêè ÏÏÏ è íàëè÷èÿ ó
ïîëüçîâàòåëÿ äîâîëüíî âûñîêîé êâàëèôèêàöèè.
Âìåñòå ñ òåì äàííûå ÏÏÏ îáëàäàþò ðÿäîì íåäîñòàòêîâ.
1. Äëÿ ñïèðàëüíî îðòîòðîïíûõ öèëèíäðîâ äâóõìåðíûå (2D) îñåñèììåòðè÷íûå
çàäà÷è ñ ïîìîùüþ ïàêåòîâ ANSYS è LS-DYNA ìîæíî ðåøàòü òîëüêî êàê òðåõìåðíûå
(3D). Ïàêåò ABAQUS ïîçâîëÿåò òàêèå çàäà÷è ðàññìàòðèâàòü êàê äâóõìåðíûå è
÷èñëåííî èíòåãðèðîâàòü èõ ìåòîäîì êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ (ÌÊÝ) íà 2D-ñåòêå. Ïðèìå-
íèòåëüíî ê òåëàì ðåãóëÿðíîé ãåîìåòðèè, êàêîâûìè ÿâëÿþòñÿ öèëèíäðû, ýòî ïðåä-
ñòàâëÿåòñÿ íåðàöèîíàëüíûì ïîäõîäîì – äëÿ òàêèõ çàäà÷ áîëåå óäîáíûìè áóäóò
ìåòîäû êîíå÷íûõ ðàçíîñòåé (ÌÊÐ) [8].
2. Òðåõìåðíûå íåîñåñèììåòðè÷íûå çàäà÷è èíòåãðèðóþòñÿ â áîëüøèíñòâå ñëó-
÷àåâ ÌÊÝ íà òðåõìåðíîé êîíå÷íîýëåìåíòíîé ñåòêå. Ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ
âåñüìà òðóäîåìêèé (ïðè ïîäãîòîâêå âõîäíûõ äàííûõ è äèñêðåòèçàöèè ðàñ÷åòíîé
îáëàñòè) è íåýêîíîìè÷íûé (òðåáóåò çíà÷èòåëüíûõ îáúåìîâ îïåðàòèâíîé ïàìÿòè è
êîìïüþòåðíîãî âðåìåíè äëÿ ðàñ÷åòà êîíêðåòíîé çàäà÷è). Ñ ïîìîùüþ êîììåð÷åñêîãî
ÏÏÏ ANSYS ìîæíî ðåøàòü íåêîòîðûå íåîñåñèììåòðè÷íûå çàäà÷è äëÿ óïðóãèõ òåë
âðàùåíèÿ ïóòåì ðàçëîæåíèé ïåðåìåííûõ â ðÿäû Ôóðüå ïî îêðóæíîé êîîðäèíàòå,
ïîíèæàÿ ïðè ýòîì ðàçìåðíîñòü çàäà÷è íà åäèíèöó, ÷òî ïîçâîëÿåò â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ
âìåñòî ÌÊÝ ïðèìåíÿòü ðàçíîñòíûå 2D-ìåòîäû [6]. Îäíàêî çàäà÷è äëÿ ñïèðàëüíî
îðòîòðîïíûõ öèëèíäðîâ ïîñðåäñòâîì ANSYS òàêèì ñïîñîáîì èíòåãðèðîâàòü íå-
âîçìîæíî.
3. Òðåõìåðíûå çàäà÷è, â òîì ÷èñëå äëÿ òåë âðàùåíèÿ, ÷èñëåííî èíòåãðèðóþòñÿ â
ïðÿìîóãîëüíûõ äåêàðòîâûõ êîîðäèíàòàõ, íåñìîòðÿ íà òî ÷òî äëÿ öèëèíäðè÷åñêèõ òåë
íàèáîëåå ðàöèîíàëüíîé è óäîáíîé äëÿ ðåøåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ôîðìà çàïèñè óðàâíåíèé â
öèëèíäðè÷åñêèõ êîîðäèíàòàõ. Ïðèìåíèòåëüíî ê öèëèíäðàì èñïîëüçîâàíèå äåêàðòî-
âûõ êîîðäèíàò ñîçäàåò öåëûé ðÿä äîïîëíèòåëüíûõ è âåñüìà íåæåëàòåëüíûõ òðóä-
íîñòåé, à èìåííî:
à) ñëîæíîñòè ïðè ìàòåìàòè÷åñêîé ôîðìóëèðîâêå ãðàíè÷íûõ è êîíòàêòíûõ óñëî-
âèé íà öèëèíäðè÷åñêèõ ïîâåðõíîñòÿõ;
á) òðóäíîñòè è, êàê ñëåäñòâèå, ïîãðåøíîñòè, âîçíèêàþùèå ïðè 3D-äèñêðåòè-
çàöèè öèëèíäðè÷åñêîé ðàñ÷åòíîé îáëàñòè êîíå÷íûìè ýëåìåíòàìè ñ ïëîñêèìè ãðà-
íÿìè;
â) êàê ñëåäñòâèå èç ïðåäûäóùèõ äâóõ ïîäïóíêòîâ ïðè ÷èñëåííîì ðàñ÷åòå
âîçíèêàåò ðÿä ïàðàçèòíûõ ýôôåêòîâ.  ÷àñòíîñòè, ïîÿâëåíèå ïàðàçèòíûõ îêðóæíûõ
âîëíîâûõ ïðîöåññîâ, êîòîðûå íå èñ÷åçàþò äàæå ïðè îñåñèììåòðè÷íîì íàãðóæåíèè,
êîãäà íèêàêèõ îêðóæíûõ âîëí íå äîëæíî áûòü ïî îïðåäåëåíèþ. Ïðè÷åì ýòè ïàðà-
çèòíûå îøèáêè íàðàñòàþò ñ òå÷åíèåì âðåìåíè, ÷òî äåëàåò ðàñ÷åò 3D-çàäà÷ íà
äîñòàòî÷íî ïðîäîëæèòåëüíûõ âðåìåííûõ èíòåðâàëàõ ïðàêòè÷åñêè íåâîçìîæíûì.
Íåñìîòðÿ íà çíà÷èòåëüíûé èíòåðåñ ê èçó÷åíèþ ïîâåäåíèÿ ìíîãîñëîéíûõ ïîëûõ
öèëèíäðîâ è ñôåð èç ÊÌ ïðè âíóòðåííåì âçðûâíîì íàãðóæåíèè è íàëè÷èå êîììåð-
÷åñêèõ ÏÏÏ, òåîðåòè÷åñêîìó èññëåäîâàíèþ ÍÄÑ, îñîáåííî ïðî÷íîñòè, òàêèõ êîíñò-
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 2 39
Ïðîãðàììà ÷èñëåííîãî ðàñ÷åòà äèíàìè÷åñêîãî íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ...
ðóêòèâíûõ ýëåìåíòîâ íà îñíîâå ïðèìåíåíèÿ òðåõìåðíûõ óðàâíåíèé äèíàìè÷åñêèõ
òåîðèé óïðóãîñòè [9] è óïðóãîïëàñòè÷íîñòè [10] àíèçîòðîïíîãî òåëà, à òàêæå ñîâðå-
ìåííûõ òåîðèé ïðî÷íîñòè àíèçîòðîïíûõ ìàòåðèàëîâ óäåëÿåòñÿ â çàðóáåæíîé ëèòåðà-
òóðå ìàëî âíèìàíèÿ [2].  îñíîâíîì ðàáîòû ïîñâÿùåíû àíàëèçó ÍÄÑ è ïðî÷íîñòè
ïðè ñòàòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ íàãðóæåíèÿ, îïðåäåëåíèþ ñîáñòâåííûõ ÷àñòîò è ôîðì êîëå-
áàíèé, èõ äèíàìè÷åñêîé ðåàêöèè â îáîëî÷å÷íîì ïðèáëèæåíèè [2]. Ïðè ýòîì òðàäèöè-
îííûì ÿâëÿåòñÿ ïîäõîä, êîòîðûé áàçèðóåòñÿ íà çàìåíå êàæäîãî ñïèðàëüíî àðìèðî-
âàííîãî ñëîÿ êîìïîçèòíîãî ìàòåðèàëà ãîìîãåííûì ñïèðàëüíî îðòîòðîïíûì òåëîì.
Äëÿ èìïóëüñíî íàãðóæåííûõ ìíîãîñëîéíûõ ïîëûõ öèëèíäðîâ ñî ñïèðàëüíîé
îðòîòðîïèåé êàæäîãî ñëîÿ îäíî- (1D) (áåñêîíå÷íî äëèííûå öèëèíäðû ïðè îñåñèì-
ìåòðè÷íîé íàãðóçêå), äâóõ- (2D) (öèëèíäðû êîíå÷íîé äëèíû ïðè îñåñèììåòðè÷íîé
íàãðóçêå ëèáî áåñêîíå÷íî äëèííûå öèëèíäðû ïðè íåîñåñèììåòðè÷íîé íàãðóçêå) è
òðåõìåðíûå (3D) (öèëèíäðû êîíå÷íîé äëèíû ïðè íåîñåñèììåòðè÷íîé íàãðóçêå)
íåñòàöèîíàðíûå çàäà÷è îïðåäåëåíèÿ ÍÄÑ è îöåíêè ïðî÷íîñòè â ëèíåéíîé, â ãåî-
ìåòðè÷åñêè è ôèçè÷åñêè íåëèíåéíûõ ïîñòàíîâêàõ, à òàêæå àíàëèòè÷åñêèå (èíæå-
íåðíûå) ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ ÍÄÑ äèíàìè÷åñêè íàãðóæåííûõ íåîäíîðîäíûõ ñïè-
ðàëüíî îðòîòðîïíûõ ïîëûõ öèëèíäðîâ ðàññìàòðèâàëèñü è ðàçðàáàòûâàëèñü â Èíñòè-
òóòå ïðîáëåì ïðî÷íîñòè èì. Ã. Ñ. Ïèñàðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû [11–35]. Ïðè ýòîì â
[11–19] èçó÷àëèñü òîëüêî ñëó÷àè öèëèíäðè÷åñêîé îðòîòðîïèè, à â [20–35] çàäà÷è
ðåøàëèñü â áîëåå îáùåé ïîñòàíîâêå – äëÿ ñïèðàëüíî îðòîòðîïíûõ ñëîåâ. Ìàòåðèàëû
ñî ñïèðàëüíîé è öèëèíäðè÷åñêîé òðàíñòðîïèåé, à òàêæå èçîòðîïèåé ñâîéñòâ àâòî-
ìàòè÷åñêè áûëè âêëþ÷åíû â ýòó îáùóþ ïîñòàíîâêó êàê ÷àñòíûå ñëó÷àè. Îäíîìåðíàÿ
çàäà÷à äëÿ ñôåðè÷åñêè òðàíñòðîïíîé ìíîãîñëîéíîé ïîëîé ñôåðû ïðè öåíòðàëüíî-
ñèììåòðè÷íîì âçðûâå ðàññìàòðèâàëàñü ðàíåå [36].
Âñå äèíàìè÷åñêèå êðàåâûå çàäà÷è äëÿ öèëèíäðîâ ðåøàëèñü â öèëèíäðè÷åñêèõ
êîîðäèíàòàõ õ, �, r [11–35]. Ïðè èõ ÷èñëåííîì èíòåãðèðîâàíèè èñïîëüçîâàëèñü
ÿâíûå ïî âðåìåíè ñõåìû ÌÊÐ. Ëèíåéíûå çàäà÷è (íåáîëüøèå íàãðóçêè, ìàëûå óïðó-
ãèå äåôîðìàöèè è ïåðåìåùåíèÿ) ðåøàëèñü ÌÊÐ â ïåðåìåùåíèÿõ [11, 12, 14, 15, 17]
ëèáî ñ ïîìîùüþ ëèíåàðèçîâàííîãî äâóõìåðíîãî àëãîðèòìà Óèëêèíñà [14, 17, 18, 32,
33]. Äëÿ íåîñåñèììåòðè÷íûõ çàäà÷ ïðèìåíÿëèñü ÷èñëåííî-àíàëèòè÷åñêèå ìåòîäèêè,
îñíîâàííûå ëèáî íà ðàçëîæåíèè íåèçâåñòíûõ â ðÿäû Ôóðüå [14, 17, 18, 32, 33], ëèáî
íà èñïîëüçîâàíèè ìåòîäà Áóáíîâà–Ãàëåðêèíà [14–17] ïî óãëîâîé êîîðäèíàòå ñ ïîñëå-
äóþùèì ïðèìåíåíèåì äâóõìåðíîãî àëãîðèòìà Óèëêèíñà [37]. Êàê ïîêàçûâàþò èññëå-
äîâàíèÿ [19, 31], êëàññè÷åñêèé äâóõìåðíûé îñåñèììåòðè÷íûé àëãîðèòì Óèëêèíñà
õîðîøî ñåáÿ çàðåêîìåíäîâàë ïðè ðåøåíèè ëèíåéíûõ è íåëèíåéíûõ çàäà÷ êàê ïðè
ìàëûõ, òàê è ïðè áîëüøèõ (âïëîòü äî äîñòèæåíèÿ êâàçèñòàòè÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ)
âðåìåíàõ ðàñ÷åòà. Ïîýòîìó â ðàáîòàõ [20–35], ãäå çàäà÷è ðàññìàòðèâàëèñü â íàèáîëåå
îáùåé ïîñòàíîâêå (ñïèðàëüíàÿ îðòîòðîïèÿ), èñïîëüçîâàëñÿ èìåííî ýòîò àëãîðèòì
ëèáî åãî ìîäèôèêàöèè.
Öåëüþ äàííîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ îïèñàíèå ñîçäàííîãî â ïîñëåäíåå âðåìÿ â
Èíñòèòóòå ïðîáëåì ïðî÷íîñòè èì. Ã. Ñ. Ïèñàðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû ñïåöèàëèçèðî-
âàííîãî ÏÏÏ äëÿ ðàñ÷åòà äèíàìè÷åñêîãî îäíî-, äâóõ- è òðåõìåðíîãî ÍÄÑ è ïðî÷-
íîñòè ìíîãîñëîéíûõ ïîëûõ ñïèðàëüíî îðòîòðîïíûõ öèëèíäðîâ êîíå÷íîé è áåñêî-
íå÷íîé äëèíû [20–35], à òàêæå ðåøåíèÿ îäíîìåðíûõ çàäà÷ äëÿ òðàíñòðîïíûõ ïîëûõ
ñôåð.  äàííîì ïàêåòå, êîòîðûé íà÷àë ðàçðàáàòûâàòüñÿ â 2003 ã. íà îñíîâå àëãî-
ðèòìîâ [11–35] è ìîäèôèêàöèè ðàíåå ñîçäàííûõ ÏÏÏ, óñòðàíåí ðÿä íåäîñòàòêîâ,
èìåþùèõñÿ â êîììåð÷åñêèõ ÏÏÏ.
Ïðîãðàììà ñîçäàíà äëÿ ïëàòôîðìû Windows íà îáúåêòíî-îðèåíòèðîâàííîì
ÿçûêå ïðîãðàììèðîâàíèÿ Object Pascal. Äëÿ âèçóàëèçàöèè çàäà÷è è ðåçóëüòàòîâ ðàñ-
÷åòà èñïîëüçîâàíà ïëàòôîðìîíåçàâèñèìàÿ áèáëèîòåêà òðåõìåðíîé êîìïüþòåðíîé
ãðàôèêè OpenGL. Ïðèëîæåíèå ñîñòîèò èç îòäåëüíûõ âèçóàëüíûõ è íåâèçóàëüíûõ
ìîäóëåé, ÷òî ïîçâîëÿåò ëåãêî ìîäèôèöèðîâàòü (èçìåíÿòü, äîáàâëÿòü/óäàëÿòü) ðàçëè÷-
40 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 2
Ï. Ï. Ëåïèõèí, Â. À. Ðîìàùåíêî, Î. Ñ. Áåéíåð è äð.
íûå êîìïîíåíòû, èñïîëüçîâàòü íîâûå âîçìîæíîñòè è ðàçâèâàòü ïàêåò â öåëîì. Ïî-
ñêîëüêó ïðîãðàììà èìååò ãðàôè÷åñêèé îêîííûé èíòåðôåéñ, ïîëüçîâàòåëü â èíòåð-
àêòèâíîì äèàëîãîâîì ðåæèìå ìîæåò óïðàâëÿòü ïàðàìåòðàìè ðåøàåìîé çàäà÷è. Â
ðåçóëüòàòå ðàáîòû ïðîãðàììû ïîëó÷åí ïîëíûé íàáîð êîìïîíåíòîâ ÍÄÑ è çíà÷åíèé
êðèòåðèåâ ïðî÷íîñòè â çàäàííûé ìîìåíò âðåìåíè â ïðîèçâîëüíîé òî÷êå ðàñ÷åòíîé
îáëàñòè. Èìååòñÿ òàêæå äåìîíñòðàöèîííàÿ âåðñèÿ ïðîãðàììû, åäèíñòâåííûì îãðàíè-
÷åíèåì êîòîðîé ÿâëÿåòñÿ êîëè÷åñòâî çàïóñêîâ ïðèëîæåíèÿ – 100 ðàç.
Óïðàâëåíèå ïðîãðàììîé îñóùåñòâëÿåòñÿ èç ãëàâíîãî îêíà è èìååò äèàëîãîâûé
èíòåðôåéñ. Âñå ïàðàìåòðû äëÿ âûïîëíåíèÿ ðàñ÷åòà êîíêðåòíîé çàäà÷è ìîæíî çàäàòü
â ñîîòâåòñòâóþùèõ ôîðìàõ: “Áàçà ìàòåðèàëîâ”, “Ãåîìåòðèÿ”, “Íàãðóçêà”, “Ñåòêà” è
ñîõðàíèòü â îòäåëüíîì ôàéëå êîíôèãóðàöèè. Äëÿ ââîäà èñïîëüçóþòñÿ ðåäàêòèðó-
åìûå, âçàèìîçàâèñèìûå è èíôîðìàöèîííûå ïîëÿ, âûïàäàþùèå ñïèñêè è ïîäìåíþ,
òàáëèöû è ôàéëû äàííûõ. Èíôîðìàöèîííûå ïîëÿ èìåþò îãðàíè÷åíèÿ íà ââîä íå-
êîððåêòíîé èíôîðìàöèè è âñïëûâàþùèå ïîäñêàçêè ñ îïèñàíèåì (ïîÿñíåíèå è ïðå-
äåëû ïðèìåíèìîñòè). Äëÿ óäîáñòâà ðàáîòû íåêîòîðûå äåéñòâèÿ ìîæíî âûïîëíÿòü êàê
ñ ïîìîùüþ “ìûøè”, òàê è “ãîðÿ÷èõ” êëàâèø êëàâèàòóðû.
Íàãðóæåíèå ïîëûõ öèëèíäðîâ è ñôåð â ÏÏÏ îñóùåñòâëÿåòñÿ âçðûâîì ëèíåé-
íîãî èëè ñîñðåäîòî÷åííîãî çàðÿäà âçðûâ÷àòîãî âåùåñòâà (ÂÂ), ðàñïîëîæåííîãî âî
âíóòðåííåé ïîëîñòè öèëèíäðà ëèáî â öåíòðå ñôåðû.
 ðàçðàáîòàííîì ÏÏÏ ìîäåëèðîâàíèå âçðûâíîãî íàãðóæåíèÿ ìîæåò âûïîë-
íÿòüñÿ ñ ïîìîùüþ ðÿäà èíæåíåðíûõ ìåòîäèê, îòîáðàííûõ ïî ðåçóëüòàòàì òåñòîâûõ
ðàñ÷åòîâ èç áîëüøîãî êîëè÷åñòâà èçâåñòíûõ ñïîñîáîâ ìàòåìàòè÷åñêîãî îïèñàíèÿ
îäíîìåðíûõ óäàðíûõ âîëí (ÓÂ), âîçíèêàþùèõ ïðè âçðûâå ñîñðåäîòî÷åííîãî çàðÿäà
ÂÂ â âîçäóõå.
1. Ìåòîäèêà, îñíîâàííàÿ íà ýìïèðè÷åñêèõ çàâèñèìîñòÿõ, ïðåäëîæåííûõ â [38].
Äàííàÿ ìîäåëü íàøëà øèðîêîå ïðèìåíåíèå â çàðóáåæíîé ëèòåðàòóðå ïðè îïèñàíèè
ïîâåäåíèÿ ðàçëè÷íûõ ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé ïðè âçðûâíîé íàãðóçêå.  íåé èñïîëü-
çóåòñÿ çàêîí ïîäîáèÿ, ñîãëàñíî êîòîðîìó ïðè îäèíàêîâîì çíà÷åíèè ïàðàìåòðà Z,
çàâèñÿùåãî îò ìàññû ÂÂ è ðàññòîÿíèÿ äî âçðûâà, íàáëþäàþòñÿ îäèíàêîâûå ÓÂ.
Ïàðàìåòð Z îïðåäåëÿåòñÿ êàê Z r MTHT� 1 3/ , ãäå MTHT – ìàññà çàðÿäà (â êã) òðîòè-
ëîâîãî (òðèíèòðîòîëóîëîâîãî – ÒÍÒ) ýêâèâàëåíòà; r – ðàññòîÿíèå äî çàðÿäà (â ì).
Ìåòîäèêà ïðèìåíèìà â äèàïàçîíå 0 147 40, � �Z ì/êã1 3/ .
2. Ìåòîäèêà, ó÷èòûâàþùàÿ íåðåãóëÿðíîå îòðàæåíèå Ó [39]. Åñëè ôðîíò ïà-
äàþùåé Ó îáðàçóåò íåêîòîðûé óãîë � �� êð ñ ïîâåðõíîñòüþ ñòåíêè, ðåàëèçóåòñÿ
íåðåãóëÿðíîå (íåëèíåéíîå) îòðàæåíèå, ñóòü êîòîðîãî çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ðàñ-
ïðîñòðàíÿþùàÿñÿ ïî âîçìóùåííîé ñðåäå âîëíà äîãîíÿåò ïàäàþùóþ è, ñëèâàÿñü ñ
íåé, îáðàçóåò òðåòüþ âîëíó, íàçûâàåìóþ ãîëîâíîé ÓÂ, èëè âîëíîé Ìàõà. Ýòî
ïðèâîäèò ê çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà îòðàæåíèÿ ÓÂ Cr îò óãëà ïàäåíèÿ � è
àìïëèòóäû äàâëåíèÿ Pint ïàäàþùåé ÓÂ. Äåéñòâóþùåå íà ñòåíêó ýëåìåíòà êîíñò-
ðóêöèè äàâëåíèå Pload îïðåäåëÿåòñÿ èç âûðàæåíèÿ P P Cload r� int .
Êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ Cr â ðàçðàáîòàííîì ÏÏÏ àâòîìàòè÷åñêè âûáèðàåòñÿ
èç òàáëèöû ïî çíà÷åíèÿì Pint è �. Òî÷íîñòü çíà÷åíèÿ Pint , êîòîðîå íàõîäèòñÿ ñ
ïîìîùüþ çàâèñèìîñòè Êèííè [40], ìàëî îòëè÷àåòñÿ îò ïîëó÷åííîãî ïî âûðàæåíèþ,
ïðåäñòàâëåííîìó â [38]. Îñòàëüíûå ïàðàìåòðû ÓÂ îïðåäåëÿþòñÿ ïî ìåòîäèêå, îïèñàí-
íîé â ï. 1. Ìåòîäèêà ïðèìåíèìà â äèàïàçîíå 0 15 20, � �Z ì/êã1 3/ .
3. Â ìåòîäèêå, ïðåäëîæåííîé â ðàáîòå [41], ïðîôèëü äàâëåíèÿ P r t( , ), äåéñò-
âóþùèé íà âíóòðåííþþ ïîâåðõíîñòü îáîëî÷êè ïðè ïîäðûâå â åå öåíòðå ñôåðè-
÷åñêîãî çàðÿäà ÂÂ, îïèñûâàåòñÿ ýìïèðè÷åñêîé çàâèñèìîñòüþ
P r t kQ Z H krQ tBB BB( , ) ( ),/� �� �3 1 2
ãäå
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 2 41
Ïðîãðàììà ÷èñëåííîãî ðàñ÷åòà äèíàìè÷åñêîãî íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ...
k � � �0 32 3 1 12, ( ) ( );� �
QBB – òåïëîòâîðíàÿ ñïîñîáíîñòü ÂÂ; � – ïîêàçàòåëü àäèàáàòû â óðàâíåíèè ñîñòîÿíèÿ
ÂÂ; H t( ) – ôóíêöèÿ Õåâèñàéäà.
4.  ìåòîäèêå, ïðåäñòàâëåííîé â ðàáîòå [42], èñïîëüçóþòñÿ ýìïèðè÷åñêèå çàâè-
ñèìîñòè äëÿ îïðåäåëåíèÿ èçáûòî÷íîãî äàâëåíèÿ Ð â áëèæíåé çîíå âçðûâà ñôåðè-
÷åñêîãî çàðÿäà â âèäå
P P e t� �
0
/ ,
ãäå
� �10 6
0
1 6( / ) ,,r r c; P r r0 0
1 38100� ( ) ,, ÌÏà;
r0 – ðàäèóñ çàðÿäà ÒÍÒ-ýêâèâàëåíòà. Äàííûå âûðàæåíèÿ ñïðàâåäëèâû â äèàïàçîíå
1 160� �r r . Ýòà ìåòîäèêà ïðèìåíÿåòñÿ ñîâìåñòíî ñ îïèñàííîé â ï. 3 ïðè ðàñ÷åòå Pint .
Âî âñåõ ìåòîäèêàõ ðàñ÷åòû ïðîâîäÿòñÿ äëÿ ÒÍÒ. Ïðè èñïîëüçîâàíèè  äðóãîãî
òèïà íåîáõîäèìî ïðîâåñòè ïåðåðàñ÷åò åãî ìàññû Ì Â â ýêâèâàëåíòíóþ ìàññó ÒÍÒ
ÌÒÍÒ ïî ôîðìóëå [40]
M M Q QTHT BB ÂÂ THT� ,
ãäå QTHT – óäåëüíàÿ òåïëîòà (òåïëîòâîðíàÿ ñïîñîáíîñòü) ÒÍÒ.
 êîììåð÷åñêèõ ÏÏÏ ABAQUS è LS-DYNA ðàñ÷åò ïàðàìåòðîâ âçðûâíîãî
íàãðóæåíèÿ ïðîâîäèòñÿ ïî ìåòîäèêå, ðàññìîòðåííîé â ï. 1, èëè ñ ïîìîùüþ òåõíî-
ëîãèè ALE (ïðîèçâîëüíàÿ ëàãðàíæåâî-ýéëåðîâà ñåòêà) [4, 7]. Â ðàçðàáîòàííîì ÏÏÏ
ó÷åò íåðåãóëÿðíîãî îòðàæåíèÿ Ó ïîçâîëÿåò â ðÿäå ñëó÷àåâ áîëåå òî÷íî îïèñàòü
ðàñïðåäåëåíèå äàâëåíèÿ ïî âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè öèëèíäðà. Êðîìå òîãî, ïðèìå-
íåíèå äàííûõ ìåòîäèê ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó ñîêðàùåíèþ ìàøèííîãî âðåìåíè
äëÿ ÷èñëåííîãî ðåøåíèÿ çàäà÷è ïî ñðàâíåíèþ ñ òåõíîëîãèåé ALE.
Íàðóæíàÿ öèëèíäðè÷åñêàÿ ïîâåðõíîñòü òîé èëè èíîé îáîëî÷êè ïðèíÿòà ñâî-
áîäíîé îò íàïðÿæåíèé.
Êðàåâûå óñëîâèÿ íà òîðöàõ öèëèíäðà ìîãóò áûòü íåñêîëüêèõ âèäîâ. Äëÿ îñå-
ñèììåòðè÷íûõ çàäà÷ (2D-îïöèÿ, ñôåðè÷åñêèé èëè ëèíåéíûé çàðÿä  ðàñïîëîæåí íà
îñè öèëèíäðà) òîðöû ìîãóò áûòü ñâîáîäíûìè, íåïîäâèæíî ëèáî ñêîëüçÿùå çàêðåï-
ëåííûìè. Äëÿ íåîñåñèììåòðè÷íûõ çàäà÷ (3D-îïöèÿ, ñôåðè÷åñêèé èëè ëèíåéíûé
çàðÿä ÂÂ èìååò ðàäèàëüíîå ñìåùåíèå îòíîñèòåëüíî îñè öèëèíäðà) òîðöû ìîãóò áûòü
íåïîäâèæíî ëèáî ñêîëüçÿùå çàêðåïëåííûìè.
 ðàñ÷åòàõ áåñêîíå÷íî äëèííûõ öèëèíäðîâ ïðè ëèíåéíîì çàðÿäå  èñïîëü-
çóåòñÿ óñëîâèå ïëîñêîé äåôîðìàöèè, ðàñ÷åòíàÿ îáëàñòü ðàçáèâàåòñÿ íà äâå ÿ÷åéêè
âäîëü îñè (øàã ïî îñè îáû÷íî âûáèðàåòñÿ ðàâíûì øàãó ïî ðàäèóñó), íà ìíèìûõ
òîðöàõ çàïèñûâàþòñÿ óñëîâèÿ ñêîëüæåíèÿ, êîòîðûå ìàòåìàòè÷åñêè ýêâèâàëåíòíû
óñëîâèÿì ïëîñêîé äåôîðìàöèè ëèáî ñèììåòðèè, ÷òî â äàííîì ñëó÷àå îäíî è òî æå.
Ïðè ýòîì îñåñèììåòðè÷íûå äèíàìè÷åñêèå êðàåâûå çàäà÷è âûðîæäàþòñÿ ïî ïðî-
ñòðàíñòâó â îäíîìåðíûå, íåîñåñèììåòðè÷íûå – â äâóõìåðíûå.
Ñîçäàííûé ñïåöèàëèçèðîâàííûé ÏÏÏ ñîäåðæèò äâà îñíîâíûõ âûøåîïèñàííûõ
íåçàâèñèìûõ áëîêà (2D- è 3D-îïöèè).
Åñëè çàðÿä ÂÂ ðàñïîëîæåí íà îñè öèëèíäðà, ÍÄÑ ñòàíîâèòñÿ îñåñèììåòðè÷-
íûì, â îáùåì ñëó÷àå äâóõìåðíûì, çà èñêëþ÷åíèåì ñëó÷àÿ áåñêîíå÷íî äëèííîãî
öèëèíäðà â óñëîâèÿõ ïëîñêîé äåôîðìàöèè, êîãäà çàäà÷à âûðîæäàåòñÿ â îäíîìåðíóþ,
è èñïîëüçóåòñÿ 2D-îïöèÿ. Çàäà÷à ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ â ãåîìåòðè÷åñêè è ôèçè-
÷åñêè íåëèíåéíîé ïîñòàíîâêå, ëèíåéíûå ñëó÷àè ñëåäóþò èç îáùåé ïîñòàíîâêè êàê
÷àñòíûå. Èñïîëüçóþòñÿ äèíàìè÷åñêèå óðàâíåíèÿ òåîðèè óïðóãîñòè ñïèðàëüíî îðòî-
òðîïíîãî òåëà â öèëèíäðè÷åñêèõ êîîðäèíàòàõ ñ ó÷åòîì îñåâîé ñèììåòðèè [9, 31].
Ìàòåðèàëû ñëîåâ ìîãóò òàêæå äåôîðìèðîâàòüñÿ ïëàñòè÷åñêè, ïðè ýòîì èñïîëüçóþòñÿ
Ï. Ï. Ëåïèõèí, Â. À. Ðîìàùåíêî, Î. Ñ. Áåéíåð è äð.
42 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 2
óðàâíåíèÿ òåîðèè òå÷åíèÿ îðòîòðîïíîé ñðåäû áåç óïðî÷íåíèÿ [10, 30, 31], âûðîæ-
äàþùèåñÿ äëÿ èçîòðîïíûõ ìàòåðèàëîâ â òåîðèþ òå÷åíèÿ Ïðàíäòëÿ–Ðåéñà. Öèëèíä-
ðè÷åñêè îðòîòðîïíûå, ñïèðàëüíî ëèáî öèëèíäðè÷åñêè òðàíñòðîïíûå, à òàêæå èçî-
òðîïíûå ñëîè ÿâëÿþòñÿ ÷àñòíûìè ñëó÷àÿìè ñïèðàëüíî îðòîòðîïíûõ. Ïðè ÷èñëåííîì
èíòåãðèðîâàíèè íåñòàöèîíàðíîé äâóõìåðíîé îñåñèììåòðè÷íîé êðàåâîé çàäà÷è
èñïîëüçóåòñÿ òðàäèöèîííûé àëãîðèòì Óèëêèíñà [37], ìîäèôèöèðîâàííûé äëÿ ñïè-
ðàëüíî îðòîòðîïíûõ ñëîåâ [30, 31], êîòîðûé, êàê èçâåñòíî, ïîçâîëÿåò ó÷èòûâàòü êàê
ôèçè÷åñêóþ (ïëàñòè÷íîñòü), òàê è ãåîìåòðè÷åñêóþ (áîëüøèå ïîâîðîòû, äåôîðìàöèè
è ïåðåìåùåíèÿ) íåëèíåéíîñòè. Ïîäðîáíàÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà, îïèñàíèå
÷èñëåííîãî ìåòîäà è êîíå÷íîðàçíîñòíûõ óðàâíåíèé, òåñòîâûå è ìîäåëüíûå ðàñ÷åòû
ÍÄÑ è ïðî÷íîñòè (â òîì ÷èñëå ñðàâíåíèå ñ èçâåñòíûìè ýêñïåðèìåíòàëüíûìè ðåçóëü-
òàòàìè), ïîëó÷åííûå ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàçðàáîòàííîãî ÏÏÏ, ïðèâåäåíû ðàíåå [31].
Åñëè çàðÿä ÂÂ èìååò ðàäèàëüíîå ñìåùåíèå îòíîñèòåëüíî îñè öèëèíäðà, ÍÄÑ
ñòàíîâèòñÿ íåîñåñèììåòðè÷íûì, â îáùåì ñëó÷àå òðåõìåðíûì, çà èñêëþ÷åíèåì ñëó-
÷àÿ áåñêîíå÷íî äëèííîãî öèëèíäðà â óñëîâèÿõ ïëîñêîé äåôîðìàöèè, êîãäà çàäà÷à
âûðîæäàåòñÿ â äâóõìåðíóþ, è èñïîëüçóåòñÿ 3D-îïöèÿ. Çàäà÷à ðåøàåòñÿ â ëèíåéíîé
ïîñòàíîâêå: ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî äåôîðìàöèè è ïåðåìåùåíèÿ ÿâëÿþòñÿ äîñòàòî÷íî
ìàëûìè, à ìàòåðèàëû ñëîåâ äåôîðìèðóþòñÿ óïðóãî âïëîòü äî ðàçðóøåíèÿ. Èñïîëü-
çóþòñÿ òðåõìåðíûå óðàâíåíèÿ äèíàìè÷åñêîé òåîðèè óïðóãîñòè ñïèðàëüíî îðòîòðîï-
íîãî òåëà â öèëèíäðè÷åñêèõ êîîðäèíàòàõ â îáùåé íåîñåñèììåòðè÷íîé ïîñòàíîâêå [9,
32, 33]. Êàê è â 2D-îïöèè, ñëó÷àè öèëèíäðè÷åñêîé îðòîòðîïèè, ñïèðàëüíîé è
öèëèíäðè÷åñêîé òðàíñòðîïèè, à òàêæå èçîòðîïèè ïîëó÷àþòñÿ ïðè ýòîì àâòîìàòè-
÷åñêè êàê ÷àñòíûå. Êàê ïîêàçàíî ðàíåå [14, 17, 18, 32, 33], äëÿ òåë âðàùåíèÿ è
óïðóãèõ äåôîðìàöèé ïðè ðåøåíèè ëèíåéíîé çàäà÷è, åñëè çàâèñèìîñòü ÍÄÑ îò
îêðóæíîé êîîðäèíàòû � îáóñëîâëåíà òîëüêî íåîñåñèììåòðè÷íîñòüþ íàãðóæåíèÿ,
õîðîøî çàðåêîìåíäîâàë ñåáÿ ÷èñëåííî-àíàëèòè÷åñêèé ìåòîä, îñíîâàííûé íà ðàçëî-
æåíèè ïåðåìåííûõ â ðÿäû Ôóðüå ïî � (ïåðâûé ýòàï), â ðåçóëüòàòå ÷åãî èñõîäíàÿ
íåñòàöèîíàðíàÿ òðåõìåðíàÿ êðàåâàÿ çàäà÷à ñâîäèòñÿ ê íàáîðó äâóõìåðíûõ. Ýòîò
ìåòîä è áûë èñïîëüçîâàí â ñîçäàííîì ñïåöèàëèçèðîâàííîì ÏÏÏ. Íà âòîðîì ýòàïå
ïîëó÷åííûå ïîñëå òðèãîíîìåòðè÷åñêèõ ðàçëîæåíèé äâóõìåðíûå äèíàìè÷åñêèå êðàå-
âûå çàäà÷è èíòåãðèðóþòñÿ ÷èñëåííî ñ ïðèìåíåíèåì ëèíåàðèçîâàííîãî äâóõìåðíîãî
àëãîðèòìà Óèëêèíñà. Ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïîëíûé íàáîð äàííûõ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ÍÄÑ â
ëþáîé òî÷êå ðàñ÷åòíîé òðåõìåðíîé îáëàñòè äëÿ òåêóùåãî ìîìåíòà âðåìåíè ïóòåì
ñóììèðîâàíèÿ ïî ãàðìîíèêàì äëÿ êîíêðåòíîé óãëîâîé êîîðäèíàòû, çàäàâàåìîé ïîëü-
çîâàòåëåì.
Ïðè íåîáõîäèìîñòè ïðîâåðêà ïðî÷íîñòè ïðîâîäèòñÿ â êàæäîé êîíå÷íîðàçíîñò-
íîé ÿ÷åéêå ðàñ÷åòíîé îáëàñòè íà êàæäîì âðåìåííîì øàãå.  ýòîì ñëó÷àå òàêæå
íåîáõîäèìî âàðüèðîâàòü êîîðäèíàòó � ñ äîñòàòî÷íî ìåëêèì øàãîì, ÷òî ñóùåñòâåííî
óâåëè÷èâàåò êîìïüþòåðíîå âðåìÿ ðàñ÷åòà ïî ñðàâíåíèþ ñ òàêîâûì ïðè îïðåäåëåíèè
òîëüêî ÍÄÑ.
 ñîçäàííîì ÏÏÏ íà÷àëüíóþ ïðî÷íîñòü ìîæíî îöåíèâàòü ïî íàèáîëåå ðàñïðî-
ñòðàíåííûì â ïðèëîæåíèÿõ ôåíîìåíîëîãè÷åñêèì êðèòåðèÿì [3]: ìàêñèìàëüíûõ íà-
ïðÿæåíèé, ìàêñèìàëüíûõ äåôîðìàöèé, Àøêåíàçè, Õîôìàíà, îáîáùåííîìó Ìèçåñà (â
íåêîòîðûõ ëèòåðàòóðíûõ èñòî÷íèêàõ îí ïîëó÷èë íàçâàíèå êðèòåðèé Öàÿ–Âó). Ñëåäó-
åò îòìåòèòü, ÷òî ýòè êðèòåðèè ïðèìåíÿþòñÿ è â îòìå÷åííûõ âûøå êîììåð÷åñêèõ
ÏÏÏ. Èñïîëüçóåìûé â ïðèëîæåíèÿõ äëÿ ðåøåíèÿ äâóõìåðíûõ çàäà÷ êðèòåðèé Õèëëà
äëÿ òðåõîñíîãî ÍÄÑ, êàê ïîêàçûâàåò àíàëèç [3], îáëàäàåò ðÿäîì ñóùåñòâåííûõ
íåäîñòàòêîâ. Ïîýòîìó â ðàçðàáîòàííîì ÏÏÏ îí íå ïðåäñòàâëåí. Êðèòåðèé Àøêåíàçè
èñïîëüçóåòñÿ òîëüêî äëÿ ðàâíîïðî÷íûõ ÊÌ ïðè ðàñòÿæåíèè è ñæàòèè, âñå îñòàëüíûå –
êàê äëÿ ðàâíî-, òàê è íåðàâíîïðî÷íûõ ìàòåðèàëîâ.
Ñ ïîìîùüþ ÏÏÏ ìîæíî îöåíèòü ïðî÷íîñòü â òåêóùèé ìîìåíò âðåìåíè âî âñåé
ðàñ÷åòíîé îáëàñòè: îòñëåæèâàåòñÿ ìàêñèìàëüíàÿ ïî âñåìó îáúåìó èññëåäóåìîãî òåëà
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 2 43
Ïðîãðàììà ÷èñëåííîãî ðàñ÷åòà äèíàìè÷åñêîãî íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ...
âåëè÷èíà ôóíêöèè ïðî÷íîñòè � max íà êàæäîì âðåìåííîì øàãå ïîñðåäñòâîì òîãî
èëè èíîãî (ëèáî íåñêîëüêèõ ñðàçó) êðèòåðèÿ ïðî÷íîñòè. Åñëè ñîáëþäàåòñÿ óñëîâèå
� max ,�1 êîíñòðóêöèÿ ñ÷èòàåòñÿ ïðî÷íîé. Ïðè � max
1 óñëîâèå ïðî÷íîñòè íå
âûïîëíÿåòñÿ, è ïðî÷íîñòü êîíñòðóêöèè â äàííîé òî÷êå (êîíå÷íîðàçíîñòíîé ÿ÷åéêå)
êîíñòðóêòèâíîãî ýëåìåíòà â íàñòîÿùèé ìîìåíò âðåìåíè íàðóøàåòñÿ.
Îòìåòèì, ÷òî ïðè çàäàíèè ïðî÷íîñòíûõ õàðàêòåðèñòèê ÊÌ â ÏÏÏ ïðè èñïîëü-
çîâàíèè êðèòåðèåâ Õîôìàíà è Àøêåíàçè ñëåäóåò ïðîâåðÿòü âûïîëíåíèå íåîáõî-
äèìûõ è äîñòàòî÷íûõ óñëîâèé óñòîé÷èâîñòè [43, 44]. Äëÿ êâàäðàòè÷íûõ êðèòåðèåâ
ïðî÷íîñòè Õîôìàíà è îáîáùåííîãî Ìèçåñà â ñëó÷àÿõ òðàíñòðîïíûõ è èçîòðîïíûõ
ìàòåðèàëîâ äîáàâëÿåòñÿ ïðîâåðêà óñëîâèé èíâàðèàíòíîñòè [3, 34, 43].
Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà, îïèñàíèå ÷èñëåííî-àíàëèòè÷åñêîãî ìåòîäà, ðàçëè÷èÿ
ìåæäó ëèíåàðèçîâàííûì àëãîðèòìîì Óèëêèíñà è òðàäèöèîííûì, òåñòîâûå è ìîäåëü-
íûå ðàñ÷åòû, â òîì ÷èñëå ñðàâíåíèå ñ ðåçóëüòàòàìè, ïîëó÷åííûìè ñ èñïîëüçîâàíèåì
êîììåð÷åñêîãî ÏÏÏ LS-DYNA, ïðèâåäåíû â [32, 33]. Ïîäðîáíî ÷èñëåííî-àíàëèòè-
÷åñêèé ìåòîä, âêëþ÷àÿ âñå ïðîìåæóòî÷íûå ýòàïû (ôîðìóëèðîâêà ðàçðåøàþùèõ äâóõ-
ìåðíûõ äèíàìè÷åñêèõ êðàåâûõ çàäà÷, ïîëó÷àåìûõ ïîñëå ðàçëîæåíèé ïåðåìåííûõ â
ðÿäû Ôóðüå ïî �, è èõ êîíå÷íîðàçíîñòíàÿ àïïðîêñèìàöèÿ), îïèñàí â ðàáîòå [45].
Äëÿ êîíòðîëÿ âû÷èñëåíèé â ïðîãðàììå ïðåäóñìîòðåíà âèçóàëèçàöèÿ çàâèñè-
ìîñòåé êîìïîíåíò íàïðÿæåíèé, äåôîðìàöèé, ïåðåìåùåíèé è êðèòåðèåâ ïðî÷íîñòè îò
âðåìåíè â âèäå äèàãðàìì è âåêòîðíûõ ïîëåé. Òàêîå ïðåäñòàâëåíèå ïîçâîëÿåò êîíòðî-
ëèðîâàòü âåëè÷èíû èñêîìûõ ôóíêöèé, èõ äèíàìèêó è ðàñïðåäåëåíèå ïî ðàñ÷åòíîé
îáëàñòè, ïðåêðàòèòü âû÷èñëåíèÿ ïðè íåóñòîé÷èâîñòè ðåøåíèÿ è â ñëó÷àå ïðåâû-
øåíèÿ êðèòåðèåâ ïðî÷íîñòè, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ñîêðàùàåòñÿ âðåìÿ âû÷èñëåíèé ïðè
âàðèàöèè ïàðàìåòðàìè. Ïðîöåññ ðàñ÷åòà è ïîëó÷àåìûå ðåçóëüòàòû ïðåäñòàâëåíû â
îêíàõ “Ðàñ÷åò” è “Ãðàôèêà”. Ïî îêîí÷àíèè ðàñ÷åòà èçáðàííûå ðåçóëüòàòû ìîæíî
ñîõðàíèòü â òåêñòîâîì ôàéëå èëè ýêñïîðòèðîâàòü â ïðèëîæåíèå MS Office Excel.
Òàêèì îáðàçîì, êàê äâóõ-, òàê è òðåõìåðíûå äèíàìè÷åñêèå êðàåâûå çàäà÷è â
ïðåäëîæåííîì ÏÏÏ ñâîäÿòñÿ ê äâóõìåðíûì è èíòåãðèðóþòñÿ â öèëèíäðè÷åñêèõ
êîîðäèíàòàõ ñ èñïîëüçîâàíèåì ÿâíîé ñõåìû ïî âðåìåíè íà äâóõìåðíîé êîíå÷íî-
ðàçíîñòíîé ñåòêå ÌÊÐ áåç ïðèâëå÷åíèÿ òðåõìåðíîé äèñêðåòèçàöèè ðàñ÷åòíîé îáëàñ-
òè è äèíàìè÷åñêîãî òðåõìåðíîãî ÌÊÝ â äåêàðòîâûõ êîîðäèíàòàõ, êàê ýòî òðàäèöè-
îííî ïðèíÿòî â ñîâðåìåííûõ êîììåð÷åñêèõ ïàêåòàõ [4–7]. Ýòî ïîçâîëÿåò çíà÷èòåëü-
íî óïðîñòèòü äëÿ ïîëüçîâàòåëÿ ïîäãîòîâêó âõîäíûõ äàííûõ è óìåíüøèòü êîìïüþòåð-
íîå âðåìÿ ðåøåíèÿ çàäà÷, óïðîñòèòü ïîëó÷åíèå âûõîäíûõ äàííûõ, ñóùåñòâåííî
ñýêîíîìèòü òðåáóåìûé äëÿ ðàñ÷åòà îáúåì îïåðàòèâíîé ïàìÿòè è, êàê ñëåäñòâèå,
òî÷íåå ðàññ÷èòûâàòü ÍÄÑ è ïðî÷íîñòü íà ìåëêèõ 2D-ñåòêàõ ïî ñðàâíåíèþ ñ áîëåå
êðóïíîé 3D-äèñêðåòèçàöèåé ðàñ÷åòíîé îáëàñòè ïðè îäíèõ è òåõ æå ðàçìåðàõ ìàññè-
âîâ ïåðåìåííûõ, à òàêæå áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ ãëîáàëüíîé öèëèíäðè÷åñêîé
ñèñòåìû êîîðäèíàò ïîëó÷àòü áîëåå òî÷íûå ðåçóëüòàòû ïî ÍÄÑ è ïðî÷íîñòè èññëå-
äóåìîãî öèëèíäðè÷åñêîãî îáúåêòà ïî ñðàâíåíèþ ñ òàêîâûìè ïðè èñïîëüçîâàíèè
êîììåð÷åñêèõ ÏÏÏ [4–7], áëî÷íàÿ ñòðóêòóðà ïàêåòà äàåò âîçìîæíîñòü ââîäèòü
äîïîëíèòåëüíûå îòíîñèòåëüíî íåñëîæíûå ïîäïðîãðàììû, íå òðåáóþùèå âûñîêîé
êâàëèôèêàöèè â îáëàñòè ïðîãðàììèðîâàíèÿ, ïîçâîëÿþùèå îöåíèâàòü ïðî÷íîñòü ïî
èíûì, îòëè÷àþùèìñÿ îò îïèñàííûõ âûøå, êðèòåðèÿì.
Îãðàíè÷åíèÿ ðàçðàáîòàííîãî ÏÏÏ ïî ñðàâíåíèþ ñ êîììåð÷åñêèìè àíàëîãàìè
çàêëþ÷àþòñÿ â ñëåäóþùåì:
óçêèé êëàññ ðåøàåìûõ çàäà÷;
äëÿ ðàñ÷åòà ïëàñòè÷íîñòè èñïîëüçóåòñÿ òîëüêî òåîðèÿ òå÷åíèÿ áåç óïðî÷íåíèÿ
(Ïðàíäòëÿ–Ðåéñà);
îòñóòñòâèå âîçìîæíîñòè ðàññ÷èòûâàòü ïðîãðåññèðóþùåå ðàçðóøåíèå;
âîçìîæíîñòü ÷èñëåííîãî ðàñ÷åòà íåîñåñèììåòðè÷íûõ çàäà÷ òîëüêî â ëèíåéíûõ
ïîñòàíîâêàõ.
Ï. Ï. Ëåïèõèí, Â. À. Ðîìàùåíêî, Î. Ñ. Áåéíåð è äð.
44 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 2
 çàêëþ÷åíèå îòìåòèì, ÷òî â ïðåäëîæåííîì ÏÏÏ ðåàëèçîâàíà òàêæå îïöèÿ äëÿ
ðåøåíèÿ ëèíåéíûõ îäíîìåðíûõ çàäà÷ äëÿ ìíîãîñëîéíûõ óïðóãèõ ïîëûõ ñôåð ïðè
öåíòðàëüíî-ñèììåòðè÷íîé èìïóëüñíîé íàãðóçêå [36]. Ñëîè – ñôåðè÷åñêè òðàíñòðîï-
íûå èëè èçîòðîïíûå. Çàäà÷à ÷èñëåííî ðåøàåòñÿ â ïåðåìåùåíèÿõ ïî ÿâíîé ñõåìå ÌÊÐ
òèïà “êðåñò” [11, 12, 15, 36]. Ïàêåò ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü ÍÄÑ
òàêèõ îáúåêòîâ è îöåíèâàòü èõ ïðî÷íîñòü ñ ïîìîùüþ âûøåóêàçàííûõ êðèòåðèåâ.
Ð å ç þ ì å
Îïèñàíî ðîçðîáëåíèé â ²íñòèòóò³ ïðîáëåì ì³öíîñò³ ³ì. Ã. Ñ. Ïèñàðåíêà ÍÀÍ Óêðà¿íè
ïàêåò ïðèêëàäíèõ ïðîãðàì äëÿ ðîçðàõóíêó íàïðóæåíî-äåôîðìîâàíîãî ñòàíó ³ ì³öíîñ-
ò³ áàãàòîøàðîâèõ êîìïîçèòíèõ öèë³íäð³â ³ ñôåð ï³ä 䳺þ âíóòð³øíüîãî ³ìïóëüñíîãî
íàâàíòàæåííÿ. Ïîêàçàíî éîãî ïåðåâàãè é îáìåæåííÿ ïîð³âíÿíî ³ç ñó÷àñíèìè çàðóá³æ-
íèìè êîìåðö³éíèìè àíàëîãàìè.
1. Ëåïèõèí Ï. Ï., Ðîìàùåíêî Â. À., Áàõòèíà Å. Â. Ìåòîäû è ðåçóëüòàòû àíàëèçà
íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ è ïðî÷íîñòè ìíîãîñëîéíûõ òîëñòî-
ñòåííûõ àíèçîòðîïíûõ öèëèíäðîâ ïðè äèíàìè÷åñêîì íàãðóæåíèè (îáçîð).
Ñîîáù. 1. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 2013. – ¹ 1.
– Ñ. 17–32.
2. Ëåïèõèí Ï. Ï., Ðîìàùåíêî Â. À. Ìåòîäû è ðåçóëüòàòû àíàëèçà íàïðÿæåííî-
äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ è ïðî÷íîñòè ìíîãîñëîéíûõ òîëñòîñòåííûõ àíèçî-
òðîïíûõ öèëèíäðîâ ïðè äèíàìè÷åñêîì íàãðóæåíèè (îáçîð). Ñîîáù. 2. Òåîðå-
òè÷åñêèå ìåòîäû // Òàì æå. – ¹ 2. – Ñ. 31–45.
3. Ëåïèõèí Ï. Ï., Ðîìàùåíêî Â. À. Ìåòîäû è ðåçóëüòàòû àíàëèçà íàïðÿæåííî-
äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ è ïðî÷íîñòè ìíîãîñëîéíûõ òîëñòîñòåííûõ àíèçî-
òðîïíûõ öèëèíäðîâ ïðè äèíàìè÷åñêîì íàãðóæåíèè (îáçîð). Ñîîáù. 3. Ôåíîìå-
íîëîãè÷åñêèå êðèòåðèè ïðî÷íîñòè // Òàì æå. – ¹ 3. – Ñ. 24–41.
4. ABAQUS 6.14. Theory Manual. – Dassault Systèmes, 2014. – 1174 p.
5. ABAQUS 6.14. Analysis User’s Guide. Vol. II: Analysis. – Dassault Systèmes, The
3D EXPERIENCE Company, 2014. – 1489 p.
6. ANSYS Documentation. Release 15.0. – ANSYS Inc.
7. LS-DYNA. Theory Manual. – Livermore Software Technology Corporation, Livermore,
2014. – 818 p.
8. Êóêóäæàíîâ Â. Í. ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå äèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ äåôîð-
ìèðîâàíèÿ è ðàçðóøåíèÿ óïðóãîïëàñòè÷åñêèõ ñðåä // Óñï. ìåõàíèêè. – 1985. – 8,
¹ 4. – Ñ. 21–65.
9. Ëåõíèöêèé Ñ. Ã. Òåîðèÿ óïðóãîñòè àíèçîòðîïíîãî òåëà. – Ì.: Íàóêà, 1977. – 416 ñ.
10. Ìàëèíèí Í. Í. Ïðèêëàäíàÿ òåîðèÿ ïëàñòè÷íîñòè è ïîëçó÷åñòè. – Ì.: Ìàøèíî-
ñòðîåíèå, 1975. – 400 ñ.
11. Ãàëèåâ Ø. Ó., Ðîìàùåíêî Â. À., Àëïàèäçå Ç. Ã. Âëèÿíèå àíèçîòðîïèè è âÿçêîñòè
íà ðàñïðîñòðàíåíèå âîëí â ìíîãîñëîéíûõ öèëèíäðàõ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. –
1983. – ¹ 9. – Ñ. 40–44.
12. Ãàëèåâ Ø. Ó., Ðîìàùåíêî Â. À. Íåñòàöèîíàðíàÿ äèíàìèêà è ïðî÷íîñòü ïîëûõ
âÿçêîóïðóãèõ àíèçîòðîïíûõ ìíîãîñëîéíûõ öèëèíäðîâ êîíå÷íîé äëèíû // Ìåõà-
íèêà êîìïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ. – 1984. – ¹ 4. – Ñ. 681–685.
13. Ðîìàùåíêî Â. À. Âÿçêîóïðóãîïëàñòè÷åñêèå âîëíû â îêðåñòíîñòè óãëîâûõ òî÷åê
àíèçîòðîïíûõ îáîëî÷åê // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 1984. – ¹ 10. – Ñ. 89–92.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 2 45
Ïðîãðàììà ÷èñëåííîãî ðàñ÷åòà äèíàìè÷åñêîãî íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ...
14. Ãàëèåâ Ø. Ó., Àëïàèäçå Ç. Ã., Ðîìàùåíêî Â. À. è äð. Ìåòîäèêè ÷èñëåííîãî
ðàñ÷åòà àíèçîòðîïíûõ ïîëûõ òåë âðàùåíèÿ íà èìïóëüñíûå íàãðóçêè / Èí-ò
ïðîáëåì ïðî÷íîñòè ÀÍ ÓÑÑÐ. – Ïðåïð. – Êèåâ, 1984. – 54 ñ.
15. Ãàëèåâ Ø. Ó. Íåëèíåéíûå âîëíû â îãðàíè÷åííûõ ñïëîøíûõ ñðåäàõ. – Êèåâ:
Íàóê. äóìêà, 1988. – 264 ñ.
16. Ãàëèåâ Ø. Ó., Ðîìàùåíêî Â. À. ×èñëåííîå èññëåäîâàíèå òðåõìåðíûõ íåëèíåé-
íûõ âîëí â ñîñòàâíûõ òåëàõ âðàùåíèÿ // Ìåõàíèêà êîìïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ. –
1989. – ¹ 1. – Ñ. 136–141.
17. Ãàëèåâ Ø. Ó., Áàáè÷ Þ. Í., Æóðàõîâñêèé Ñ. Â. è äð. ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå
âîëíîâûõ ïðîöåññîâ â îãðàíè÷åííûõ ñðåäàõ. – Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1989. – 200 ñ.
18. Ðîìàùåíêî Â. À. Ìåòîäèêà ðåøåíèÿ òðåõìåðíûõ íåëèíåéíûõ äèíàìè÷åñêèõ çà-
äà÷ äëÿ ñîñòàâíûõ òåë âðàùåíèÿ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 1993. – ¹ 6. – Ñ. 60–70.
19. Ëåïèõèí Ï. Ï., Ðîìàùåíêî Â. À., Òàðàñîâñêàÿ Ñ. À., Êîðáà÷ Â. Ã. Ïðåäåëû
ïðèìåíèìîñòè ìåòîäà Óèëêèíñà äëÿ èññëåäîâàíèÿ äèíàìè÷åñêîãî íàïðÿæåííî-
äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ àíèçîòðîïíûõ óïðóãèõ îñåñèììåòðè÷íûõ îáîëî-
÷åê // Òàì æå. – 2003. – ¹ 1. – Ñ. 76–86.
20. Ëåïèõèí Ï. Ï., Ðîìàùåíêî Â. À., Òàðàñîâñêàÿ Ñ. À., Äåìåíêî Â. Ô. ×èñëåííîå
èññëåäîâàíèå äèíàìèêè öèëèíäðè÷åñêèõ ñïèðàëüíî àðìèðîâàííûõ òîëñòîñòåí-
íûõ îáîëî÷åê // Àâ³àö.-êîñì. òåõí³êà ³ òåõíîëîã³ÿ. – 2003. – Âèï. 5 (40). – Ñ. 56–
60.
21. Ëåïèõèí Ï. Ï., Ðîìàùåíêî Â. À., Òàðàñîâñêàÿ Ñ. À. Ìîäèôèêàöèÿ ìåòîäà
Óèëêèíñà äëÿ èññëåäîâàíèÿ äèíàìèêè îñåñèììåòðè÷íûõ òîëñòîñòåííûõ îáîëî-
÷åê ñ âèíòîâîé îðòîòðîïèåé // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 2004. – ¹ 2. – Ñ. 13–20.
22. Ðîìàùåíêî Â. À., Òàðàñîâñêàÿ Ñ. À., Äåìåíêî Â. Ô. ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå
äèíàìèêè òîëñòîñòåííûõ ìíîãîñëîéíûõ ñïèðàëüíî àðìèðîâàííûõ öèëèíäðè-
÷åñêèõ îáîëî÷åê // Îòêðûòûå èíôîðìàöèîííûå è êîìïüþòåðíûå èíòåãðèðîâàí-
íûå òåõíîëîãèè. – 2004. – Âûï. 23. – Ñ. 170–182.
23. Ëåïèõèí Ï. Ï., Ðîìàùåíêî Â. À., Òàðàñîâñêàÿ Ñ. À. Ìîäèôèêàöèÿ ìåòîäà
Óèëêèíñà äëÿ èññëåäîâàíèÿ äèíàìèêè îñåñèììåòðè÷íûõ îðòîòðîïíûõ òîëñòî-
ñòåííûõ îáîëî÷åê // Íàäåæíîñòü è äîëãîâå÷íîñòü ìàøèí è ñîîðóæåíèé. – 2004.
– ¹ 1 (22). – Ñ. 136–141.
24. Ðîìàùåíêî Â. À., Òàðàñîâñêàÿ Ñ. À. ×èñëåííîå èññëåäîâàíèå äèíàìèêè ìíîãî-
ñëîéíûõ òîëñòîñòåííûõ ñïèðàëüíî-îðòîòðîïíûõ öèëèíäðîâ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè.
– 2004. – ¹ 6. – Ñ. 99–110.
25. Ðîìàùåíêî Â. À., Òàðàñîâñêàÿ Ñ. À. ×èñëåííîå èññëåäîâàíèå äèíàìèêè òîëñòî-
ñòåííûõ öèëèíäðè÷åñêèõ ñïèðàëüíî àðìèðîâàííûõ îáîëî÷åê // Ìåõàíèêà êîì-
ïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ. – 2005. – ¹ 2. – Ñ. 225–236.
26. Ïðî÷íîñòü ìàòåðèàëîâ è êîíñòðóêöèé. – Êèåâ: Àêàäåìïåðèîäèêà, 2-å èçä., 2006.
– 1088 ñ.
27. Ðîìàùåíêî Â. À. Äèíàìè÷åñêàÿ çàäà÷à äëÿ íåñæèìàåìîãî ìíîãîñëîéíîãî öè-
ëèíäðà ñ âèíòîâîé àíèçîòðîïèåé. Ñîîáù. 1. Òåîðèÿ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 2006.
– ¹ 2. – Ñ. 114–123.
28. Ðîìàùåíêî Â. À. Äèíàìè÷åñêàÿ çàäà÷à äëÿ íåñæèìàåìîãî ìíîãîñëîéíîãî öè-
ëèíäðà ñ âèíòîâîé àíèçîòðîïèåé. Ñîîáù. 2. Ðàñ÷åòû // Òàì æå. – 2007. – ¹ 1. –
Ñ. 114–120.
29. Ðîìàùåíêî Â. À. Ðåøåíèÿ äèíàìè÷åñêèõ çàäà÷ äëÿ íåñæèìàåìûõ è ñëàáî
ñæèìàåìûõ ñïèðàëüíî îðòîòðîïíûõ íåîäíîðîäíûõ òîëñòîñòåííûõ öèëèíäðîâ //
Ïðèêë. ìàòåìàòèêà è ìåõàíèêà. – 2007. – ¹ 1. – Ñ. 56–65.
Ï. Ï. Ëåïèõèí, Â. À. Ðîìàùåíêî, Î. Ñ. Áåéíåð è äð.
46 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 2
30. Ðîìàùåíêî Â. À. ×èñëåííîå èññëåäîâàíèå íåëèíåéíîé äèíàìèêè ìíîãîñëîéíûõ
ñïèðàëüíî îðòîòðîïíûõ öèëèíäðîâ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 2008. – ¹ 6. – Ñ. 110–
121.
31. Ëåïèõèí Ï. Ï., Ðîìàùåíêî Â. À. Ïðî÷íîñòü òîëñòîñòåííûõ îáîëî÷åê âðàùåíèÿ
ïðè èìïóëüñíîì íàãðóæåíèè // Ïðî÷íîñòü ìàòåðèàëîâ è êîíñòðóêöèé / Ïîä îáù.
ðåä. Â. Ò. Òðîùåíêî. – Êèåâ: Èí-ò ïðîáëåì ïðî÷íîñòè èì. Ã. Ñ. Ïèñàðåíêî ÍÀÍ
Óêðàèíû, 2010. – Ò. 3. – 320 ñ.
32. Ðîìàùåíêî Â. À., Áåéíåð Î. Ñ., Áàáè÷ Þ. Í. ×èñëåííî-àíàëèòè÷åñêèé ìåòîä
èññëåäîâàíèÿ òðåõìåðíîé äèíàìèêè ìíîãîñëîéíûõ ñïèðàëüíî îðòîòðîïíûõ öè-
ëèíäðîâ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 2011. – ¹ 4. – Ñ. 103–113.
33. Ðîìàùåíêî Â. À., Áåéíåð Î. Ñ. ×èñëåííîå èññëåäîâàíèå òðåõìåðíîé äèíàìèêè è
ïðî÷íîñòè ìíîãîñëîéíûõ ñïèðàëüíî îðòîòðîïíûõ öèëèíäðîâ // Òàì æå. – 2012.
– ¹ 2. – Ñ. 101–112.
34. Ðîìàùåíêî Â. À. Îöåíêà ïðî÷íîñòè êîìïîçèòíûõ è ìåòàëëîêîìïîçèòíûõ öè-
ëèíäðîâ ïðè èìïóëüñíîì íàãðóæåíèè. Ñîîáù. 1. Ïðàâèëà âûáîðà è ñðàâíèòåëü-
íûé àíàëèç ðàçëè÷íûõ êðèòåðèåâ ïðî÷íîñòè àíèçîòðîïíîãî ìàòåðèàëà // Òàì æå.
– ¹ 4. – Ñ. 42–57.
35. Ðîìàùåíêî Â. À., Áàáè÷ Þ. Í., Áàõòèíà Å. Â. Îöåíêà ïðî÷íîñòè êîìïîçèòíûõ è
ìåòàëëîêîìïîçèòíûõ öèëèíäðîâ ïðè èìïóëüñíîì íàãðóæåíèè. Ñîîáù. 2. ×èñ-
ëåííàÿ îöåíêà ïðî÷íîñòè ìíîãîñëîéíûõ öèëèíäðîâ êîíå÷íîé äëèíû ïðè âíóò-
ðåííåì âçðûâå // Òàì æå. – ¹ 5. – Ñ. 56–68.
36. Ðîìàùåíêî Â. À., Òàðàñîâñêàÿ Ñ. À. Äèíàìè÷åñêàÿ çàäà÷à òåîðèè óïðóãîñòè äëÿ
òðàíñòðîïíîé ìíîãîñëîéíîé ñôåðû // Òàì æå. – 2011. – ¹ 2. – Ñ. 93–107.
37. Óèëêèíñ Ì. Ë. Ðàñ÷åò óïðóãîïëàñòè÷åñêèõ òå÷åíèé // Âû÷èñëèòåëüíûå ìåòîäû â
ãèäðîäèíàìèêå. – Ì.: Ìèð, 1967. – Ñ. 212–263.
38. Randers-Pehrson G. and Bannister K. A. Airblast Loading Model for Dyna-2D &
Dyna-3D. – Army Research Laboratory. – ARL-TR-1310. – 1997. – 97 p.
39. Chock M. K. Review of Methods for Calculating Pressure Profiles of Explosive Air
Blast and Its Sample Application. – Blacksburg, Virginia, 1999. – 125 p.
40. Kinney G. F. and Grahm K. J. Explosive Shocks in Air. – Berlin: Springer, 1985. –
269 p.
41. Àäèùåâ Â. Â., Êîðíåâ Â. Ì., Òàëçè Ë. À. Îöåíêà ìàêñèìàëüíûõ íàïðÿæåíèé â
çàìêíóòûõ öèëèíäðè÷åñêèõ ñîñóäàõ ïðè îñåñèììåòðè÷íîì âçðûâíîì íàãðóæå-
íèè. – Íîâîñèáèðñê, 1983. – Äåï. â ÂÈÍÈÒÈ, ¹ 6588-83.
42. Àäóøêèí Â. Â. Î ôîðìèðîâàíèè óäàðíîé âîëíû è ðàçëåòå ïðîäóêòîâ âçðûâà â
âîçäóõå // Ïðèêë. ìåõàíèêà è òåîðåò. ôèçèêà. – 1963. – ¹ 5. – Ñ. 107–115.
43. Ðîìàùåíêî Â. À. Êîíêðåòèçàöèÿ êâàäðàòè÷íîãî êðèòåðèÿ ïðî÷íîñòè îðòîòðîï-
íîãî ìàòåðèàëà // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 2013. – ¹ 5. – Ñ. 28–38.
44. Ðîìàùåíêî Â. À. Î øåñòèìåðíûõ ãèïåðïîâåðõíîñòÿõ ïðî÷íîñòè âòîðîãî ïîðÿä-
êà îðòîòðîïíûõ ìàòåðèàëîâ // Òàì æå. – 2014. – ¹ 1. – Ñ. 72–79.
45. Ëåïèõèí Ï. Ï., Ðîìàùåíêî Â. À. Ïðî÷íîñòü íåîäíîðîäíûõ àíèçîòðîïíûõ ïîëûõ
öèëèíäðîâ ïðè èìïóëüñíîì íàãðóæåíèè. – Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 2014. – 232 ñ.
Ïîñòóïèëà 02. 12. 2014
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 2 47
Ïðîãðàììà ÷èñëåííîãî ðàñ÷åòà äèíàìè÷åñêîãî íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ...
|