Аннотация:
Рассмотрена задача о стесненном кручении тонкостенных стержней под действием концевого закручивающего момента. С помощью метода асимптотического расщепления получена система разрешающих уравнений, описывающая совместное кручение, растяжение-сжатие и изгиб стержня. Для проверки полученной модели на примере типичных сечений проведено сравнение напряженно-деформированного состояния в стержне, определенного в расчете по разработанной модели и трехмерном численном расчете методом конечных элементов. Выполнен анализ полученной математической модели и выявлены ее преимущества по сравнению с широко применяемой теорией Власова. Показано, что разработанная модель не содержит ограничений, накладываемых гипотезами в теории Власова, таких как недеформируемость поперечного контура и отсутствие деформаций сдвига на срединной поверхности. В ряде случаев полученная модель позволяет более точно определять возникающее напряженно-деформированное состояние. В частности, показано, что разработанная модель учитывает наличие вблизи заделки пограничного слоя, возникающего при кручении уголковых сечений и вносящего существенный вклад в продольные напряжения, в то время как теория Власова не позволяет восстановить возникающие продольные напряжения.
Ключевые слова:
тонкостенные стержни, стесненное кручение, метод асимптотического расщепления, напряженно-деформированное состояние, депланация, бимомент, теория Власова.
УДК:
539.3
Поступила в редакцию: 21.09.2023 Исправленный вариант: 16.10.2023 Принята в печать: 30.10.2023
Полный текст:
PDF файл (395 kB)
Первая страница:
PDF файл