Abstract

Axisymmetric deformation of a three-layer circular plate under repeated alternating loading from the plastic region by a local load is considered. To describe kinematics of asymmetrical on the thickness of the plate pack is adopted the hypothesis of a broken line. In a thin elastic-plastic load-bearing layers are used the hypothesis of Kirchhoff. A non-linearly elastic relatively thick filler is incompressible in thickness. It is taken to be a hypothesis of Tymoshenko regarding the straightness and the incompressibility of the deformed normals with linear approximation of the displacements through the thickness layer. The work of the filler in the tangential direction is taken into account. The physical relations of stress-strain relations correspond to the theory of small elastic-plastic deformations. The effect of heat flow is taken into account. The temperature field in the plate was calculated by the formula obtained by averaging the thermophysical parameters over the thickness of the package. The system of differential equations of equilibrium under loading of the plate from the natural state is obtained by the Lagrange variational method. Boundary conditions on the plate contour are formulated. The solution of the corresponding boundary value problem is reduced to finding the three desired functions: deflection, shear and radial displacement of the shear surface of the filler. A non-uniform system of ordinary nonlinear differential equations is written for these functions. Its analytical iterative solution is obtained in Bessel functions by the method of elastic solutions of Ilyushin. In case of repeated alternating loading of the plate, the solution of the boundary value problem is constructed using the theory of variable loading of Moskvitin. In this case, the hypothesis of similarity of plasticity functions at each loading step is used. Their analytical form is taken independent of the point of unloading. However, the material constants included in the approximation formulas will be different. The cyclic hardening of the material of the bearing layers is taken into account. The parametric analysis of the obtained solutions under different boundary conditions in the case of a local load distributed in a circle is carried out. The influence of temperature and nonlinearity of layer materials on the displacements in the plate is numerically investigated.

Highlights

  • The temperature field in the plate was calculated by the formula obtained by averaging the thermophysical parameters over the thickness of the package

  • The system of differential equations of equilibrium under loading of the plate from the natural state is obtained by the Lagrange variational method

  • A non-uniform system of ordinary nonlinear differential equations is written for these functions

Read more

Summary

НАГРУЖЕНИЕ ПЛАСТИНЫ ИЗ ЕСТЕСТВЕННОГО СОСТОЯНИЯ

Рассматривается несимметричная по толщине трехслойная круговая пластина под действием локальной осесимметричной нагрузки (рис. 1). Система уравнений равновесия в усилиях для упругой трехслойной пластины получена в [24] без использования соотношений связи напряжений и деформаций, поэтому она остается справедливой и в рассматриваемом случае. Здесь n — номер приближения, величины p(ωn−1), h(ωn−1), qω(n−1) называют «дополнительными» внешними нагрузками и на первом шаге полагают равными нулю, а в дальнейшем вычисляют по результатам предыдущего приближения по формулам типа (7), в которых во все слагаемые необходимо добавить индекс «n − 1» вверху: Tα(nω−1) =. По аналогии получаем следующее рекуррентное решение задачи теории малых упругопластических деформаций для рассматриваемой упругопластической пластины при нагружении из естественного состояния: ψ(n) = C2(n)I1(βr) + C3K1(βr) + ψr(n),. C8(n) — константы интегрирования, определяемые из граничных условий; ψr(n)(r) — частное решение неоднородного модифицированного уравнения Бесселя, выделяемого из системы (9) для сдвига; L−2 1, L−3 1 — интегральные операторы, обратные дифференциальным операторам L2, L3. Все интегралы являются определенными с переменным верхним пределом и берутся от 0 до r

ИЗГИБ ПЛАСТИНЫ ЛОКАЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ
ПОВТОРНЫЙ ИЗГИБ ПЛАСТИНЫ В ТЕМПЕРАТУРНОМ ПОЛЕ
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call