Разработка аналитических и численных методов механико-математического моделирования и расчета напряженно-деформированного состояния цилиндрических труб, патрубков и других конструкционных изделий из композитов, включая функционально-градиентные, предназначенных для применения в машиностроении и в отраслях теплоэнергетики

Abstract

Объектом исследования являются цилиндрические тела (трубы, резервуары и др.) из конструкционных композиционных материалов, математические модели, применяющиеся в машиностроительных конструкциях и в других отраслях техники. Цель работы: разработка методов расчета напряженно-деформированного состояния слоистых конструкций (в том числе трубопроводов) с учетом влияния внешних факторов и процессов нагружения на основе новых информационных технологий, а также реализация расчета напряженно-деформированного состояния слоистых конструкций, находящихся под действием внутреннего давления. Численное исследование напряженно-деформированного состояния и построение методики определения физико-механических характеристик материалов для труб, имеющей практическое применение. Контактное взаимодействие тел из композитов. В процессе работы была разработана методика построения теоретических и численных зависимостей для определения напряженно-деформированного состояния для труб со сложной структурой, применяющихся при создании трубопроводов на основе новых композиционных материалов. Практическая значимость результатов состоит в теоретическом обосновании возможности создания, на основе выполняемых исследований, новых армированных материалов для покрытий элементов деталей машин. Предложен расчет напряжений в трубе с податливой оболочкой и полиуретановой теплоизоляцией. Предлагаемые подходы и полученные методики, результаты могут быть использованы в производственных процессах для выбора материалов при создании конструкционных элементов как труб, так и других конструкций из композитов.