Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ WAYS TO IMPROVE CONS...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Numerical study of the stability of a shell of minimal surface on a circular plan with regard to geometric nonlinearity under thermal and power loading

Numerical study of the stability of a shell of minimal surface on a circular plan with regard to geometric nonlinearity under thermal and power loading

Abstract

Great progress has been made in the field of thin elastic shells calculation, both in the field of mathematical theory, which, based on the Kirchoff-Love hypothesis in surface theory, is engaged in the construction of various forms of important design equations and the development of accurate methods for their solution, and in the field of structural and applied mechanics, which is based on the specified initial parameters and accepted additional working hypotheses, which are determined by experimental data, and which deals with simplification of calculation schemes and methods of their solution, which will be convenient for engineering calculations. The geometric nonlinearity of the equations is achieved by taking into account the quadratic term in the expressions of the component of the membrane deformation tensor and changes in the deformed shape of the middle surface of the shell. The solution of the system of nonlinear equations is constructed by the iterative method of continuation of the solution in the parameter, taking into account the Newton-Kantorovich method. When operating thin shells, they can be subjected to harsh conditions - under the influence of various temperature and force loads. Large, inhomogeneous temperature fields affect the mechanical properties of the material and can cause large deformations, and can be the most determining factor affecting the strength and load-bearing capacity of the shell as a whole. Geometrically nonlinear problems are mainly used to formulate structural stability problems. In most cases, the stability problem can be solved by reducing it to a linear formulation under natural oscillations. Geometrically nonlinear problems are problems of elasticity theory in which nonlinearity in the dependence of strains and displacements is taken into account, while stresses and strains are related linearly. Taking into account nonlinear components of deformations is necessary for the calculation of flexible thin-walled structures. In the numerical experiment, the eigenvalues of the stability factor are equal to 1.013, which means that there is no margin of safety and stability in the shell, and we can further use these results for multicriteria parametric optimization, and the results of the study are confirmed by the authors' methodology for objects where optimization of the shell geometry is taken into account.

В області розрахунку тонких пружних оболонок в даний час досягнуто великих успіхів як і в галузі математичної теорії, яка на основі гіпотези Кіргофа-Лява в теорії поверхонь займається побудовою різних форм важливих розрахункових рівнянь і розробкою точних методів їх вирішення, так і в області будівельної і прикладної механіки, яка основана на вказаних початкових параметрів і прийнятих додаткових робочих гіпотез, які зумовлені експериментальними даними, і які займаються спрощенням розрахункових схем і методами їх вирішенням, які будуть зручні для інженерного розрахунку. Геометрична нелінійність рівнянь досягається врахуванням квадратичного члена у виразах компонента тензора мембранних деформацій і змін в процесі деформованих форм серединної поверхні оболонки. Побудова рішення системи нелінійних рівнянь виконується ітераційним методом продовженню рішенню по параметру з врахуванням метода Ньютона-Канторовича. При експлуатації тонких оболонок, вони можуть знаходитися у важких умовах – під впливом різних температурних і силових навантажень. Великі неоднорідні температурні поля здійснюють вплив на механічні властивості матеріалу та можуть визивати великі деформації і можуть стати самим визначальним фактором, який впливає на міцність і несучу здатність оболонки загалом. Геометрично нелінійні задачі використовують в основному для формулювання задач стійкості конструкції. В більшості випадків проблему стійкості вдається вирішити, якщо звести її до лінійної постановки при власних коливаннях. Геометрично нелінійні називають задачі теорії пружності в яких враховується нелінійність в залежності від деформацій і переміщень, в той час як напруження і деформації пов’язані лінійно. Врахування нелінійних складових деформацій необхідно для розрахунку гнучких тонкостінних конструкцій. При чисельному експерименті власні значення коефіцієнту запасу стійкості дорівнює 1.013 – це означає, що запас по міцності і стійкості в оболонці відсутній, і ми можемо далі використовувати ці результати для багатокритеріальної параметричної оптимізації, а результати дослідження підтверджені методикою авторів для об’єктів де врахована оптимізація геометрії оболонок.

Keywords

power loads, оболонка мінімальної поверхні, розрахунок стійкості оболонки, термічні навантаження, calculation of shell stability, nonlinearity, geometric nonlinearity, багатокритеріальна параметрична оптимізація, термосилові навантаження, thermal and power loads, стійкість оболонки, shell stability, multicriteria parametric optimization, thermal loads, minimum surface shell, static loads, геометрична нелінійність, нелінійність, силові навантаження, статичні навантаження

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
gold