CC BY
16ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАДАЧА ДВУХСЛОЙНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
ОБОЛОЧЕК С КОМПОЗИЦИОННЫМИ ЗАЩИТНЫМИ СЛОЯМИ
Абдурахим Дусматович Ахаджон Зокиржон Жураевич
Дусматов Урмонжонович Ахмедов Абдуллаев
Ферганский политехнический институт
АННОТАЦИЯ
Рассматривается двухслойная цилиндрическая оболочка с внешним стеклопластиковым слоем. Исследовано влияния температуры и сдвига высокопрочных стеклопластиковых слоев на прочность и деформативность комбинированных двухслойных оболочек.
Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, устойчивость, прочность, поперечные сдвиг, клеевой слой, перемещение, функция сдвига, касательные напряжения, прогиб.
TEMPERATURE PROBLEM OF TWO-LAYER CYLINDRICAL SHELLS WITH COMPOSITE PROTECTIVE LAYERS
ABSTRACT
We consider the two-layered cylindrical shell with the outer layer of fiberglass. The effect of temperature and shear high-strength fiberglass layers for strength and deformability combined bilayer membranes.
Keywords: stress-strain state, stability, strength, transverse shear, adhesive layer, displacement, shear function, tangential stress, deflection.
Последние годы характеризуются значительным расширением сферы и объемов использования комбинированных конструкций с применением композиционных материалов в различных отраслях народного хозяйства, что соответственно ведет к уменьшению расхода традиционных конструкционных материалов и в первую очередь стали. Композиционные материалы со стеклопластиковыми армирующими слоями обладают комплексом ценных конструкционных технологических и эксплуатационных свойств.
При решении за основу принимаются гипотезы, сформулированные С.А.Амбарцумяном [1,2] как гипотезы уточненной теории. Рассматривается комбинированные конструкции, состоящие из двух слоев, связанных между собой податливым тонким клеевым швом и, находящихся под действием внешних статических и динамических нагрузок.
Получена система дифференциальных уравнений четвертого порядка в частных производных относительно неизвестных и0 ,т2 и с с учетом
температурных воздействий [3,4].
Полная деформация представляется в виде суммы
еП ~ Sy + ет + Syc
Где: еу - упругая деформация системы; ет - температурная деформация.
еус - деформация от усадки неметаллического слоя.
Сопоставление теоретических результатов с данными эксперимента было произведено на примере рассмотрения цилиндра, выполненного из стали 12Х18Н1ОТ и усиленного намоткой высокопрочного стекловолокна ВМС 26Х1Х2-80, Т.У.6-11-205-71.
Работа носит характер подробного исследования, доведенного до числовых примеров. В результате расчета получены зависимости, позволяющие оценить влияние межслоевого сдвига и механические характеристики двухслойных и трехслойных цилиндрических оболочек [5,6,7].
Применение слоистых комбинированных конструкций существенно сокращает расход материалов, повышает надежность и долговечность конструкций и обладают различными положительными свойствами. Несущие слои этих конструкций предназначены для восприятия основной части действующей нагрузки. Конструирование слоёв с различными физико-механическими свойствами позволяет обеспечивать надежную работу в неблагоприятных производственных условиях. Армирующие слои одновременно повышают несущую способность, долговечность, отпадает необходимость дополнительной защиты и других нежелательных воздействий.
Клеевые швы между слоями служат для обеспечения монолитности конструкций и существенно влияют на перераспределение усилий между несущими и армирующими слоями. При расчете на НДС и устойчивость комбинированных конструкций, учет влияния клеевого слоя особо важен в случаях, когда конструкция подвержена температурным воздействиям или когда имеется опасность потери прочности и устойчивости трёхслойних оболочек. Рассматриваемые комбинированные трехслойные оболочки состоят из материалов существенно различными физико-механическими свойствами, что позволяет обеспечить надежную работу систем в неблагоприятных производственных условиях. Защита таких конструкций из композиционных материалов обеспечивает необходимой долговечностью, высокими эксплуатационными свойствами и коррозионной стойкостью к воздействию агрессивных сред .
В работе излагаются результаты исследования прочности трёхслойных оболочек слоев учтены межслоевые сдвиги и другие механические характеристики, что позволяет оценить прочность и деформативность с достаточно высокой точностью для инженерных задач.
При решении задачи прочности многослойных оболочек за основу принимаются гипотезы, сформулированные С.А.Амбарцумяном [1,] как гипотезы уточненной теории. В качестве примера рассматривается комбинированные оболочки, состоящие из трех слоев, связанных между собой податливыми тонкими клеевыми швами, находящихся под действием внешних статических нагрузок.
Результаты расчета показали, что увеличение Gmik от 50 МПа до 500 МПа проводит к уменьшению напряжений ах(1) в стеклопластиковом слое на 6,3%, при
этом напряжение в металлическом слое увеличиваются на 9,8%. Изменение
2 2
толщины склеивающего слоя в два раза (с hm = 10" см до 0,5-10" см) изменяет максимальные напряжения в стеклопластике на 4,7% .
Для определения упругих характеристик отдельных слоев были изготовлены стеклопластиковые образцы: кольца диаметром 16,8 см, толщиной
0.15.см. При подборе исходных материалов для стеклопластикового слоя большую трудность представлял подбор связующего, обеспечивающего работу конструкции при температуре Т=2000С [8,9,10]. Поэтому в качестве связующего применена полиэфирная модифицированная смола. Эта смола обеспечивает необходимую прочность стеклопластика при заданном температуре.
На основании приведенных расчетов можно сделать вывод, что возможно увеличение несущей способности двухслойных цилиндрических оболочек на 21 " 24% по сравнению с однослойными металлическими. Это позволяет снизит толщину стенок на 17-21%.
REFERENCES
1. Амбарцумян С.А. Общая теория анизотропных оболочек. изд. "Наука" гл. ред. ф.м.л. м, 1974 с 446.
2. Касимов, И. И., Дусматов, А. Д., Хамзаев, И. Х., Ахмедов, А. У., & Абдуллаев, З. Д. (2020). Исследование влияния напряженно-деформированного состояния трехслойных комбинированных пологих оболочек на их физико-механические характеристики. Журнал Технических исследований, 3(2). https://consensus.tadqiqot.uz/index.php/technical/article/view/2585/2461
3. Касимов, И. И., Дусматов, А. Д., Ахмедов, А. У., & Абдуллаев, З. Д. (2020). РАСЧЕТ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ. Журнал Технических исследований, 3(1). file:///C:/Users/User/Downloads/2558-
%D0%A2%D0%B5%D0%BA%D 1 %81 %D 1 %82%20%D 1 %81 %D 1 %82%D0%B0%D 1 %82%D 1 %8C%D0%B8-5202-1 -10-20210805%20(2).pdf
4. Хамзаев, И. Х., Умаров, Э. С., Касимов, Э. У., & Ахмедов, А. У. (2019). Расчет многослойной плиты на упругом основании-Фер ПИ. I
Международной научно-практической кон-и, 24-25.
5. Касимов, И. И., Дусматов, А. Д., Ахмедов, А. У., & Абдуллаев, З. Д. (2019). ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ. Техник тадцицотлар журнали, (2).
6. Kasimov, I. I., Kasimov, I. U., & Akhmedov, A. U. Improvement Of Asphalt Concrete Shear Resistance With The Use Of A Structure-Forming Additive And Polymer. International journal of scientific & technology research. ISSN, 2277-8616. http://www.iistr.org/final-print/nov2019/Improvement-0f-Asphalt-Concrete-Shear-Resistance-With-The-Use-Of-A-Structure-forming-Additive-And-Polymer.pdf
7. Библиографическое описание: Маткаримов Ш.А., Ахмедов А.У. Расчет асфальтобетонных дорожных покрытий на упругом основании // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2020. 12(81). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11058 (дата обращения: 24.12.2020). https: //7universum.com/pdf/tech/12(81)/12(81 1 ).pdf#page=96
8. Kasimov Ibrahim Irkinovich, Hamzaev Inomjon Hamzaevich, Dusmatov Abduraxim Dusmatovich, Akhmedov Axadjon Urmonjonovich. Strength and deformation conditions of large deformation-resistant asphalt slabs lying on an elastic base. Int J Agric Extension Social Dev 2020;3(2): 13-19. https: //www.extensionj ournal .com/article/view/50/3 -1-15
9. Qosimov Ibrokhim Erkinovich, Dusmatov Abdurakhim Dusmatovich, Akhmedov Akhadjon Urmonjonovich. The study of the effect of vehicles on the deformation of modified asphalt: Concrete coatings. Int J Agric Extension Social Dev 2020;3(2):06-08. https: //www.extensionj ournal .com/article/view/48/3 -1-14
10. Dusmatov Abduraxim Dusmatovich, Akhmedov Akhadjon Urmonjonovich, Abdullayev Zokirjon Djuraevich, Akhtambaev Sobitjon Sohibjonovich. The research influence of strained-deformed state of two-layers axially symmetrical cylindrical clad layers on their physicmechanical properties. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology Vol. 8, Issue 10 , October 2021 http://www.ijarset.com/upload/2021/october/03-aakhadzhon-07-modified.PDF
11. Kasimov Ibrakhim Irkinivich, Akhmedov Akhadjon Urmonjonovich. Increasing the Shipping Strength of Deformation-Resistant Modified Asphalt Concrete Pavels. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology Vol. 8, Issue 9 , September 2021 http://www.ijarset.com/upload/2021/september/03-aakhazhon-19.PDF
12. Kasimov, I. I., Dusmatov, A. D., Akhmedov, A. U., & Abdullaev, Z. J. (2019). THE RESEARCH OF TWO-LAYERS AXIALLY SYMMETRICAL CYLINDRICAL CLAD LAYERS ON THEIR PHYSIC MECHANICAL PROPERTIES. Журнал Технических исследований, (2). file: ///C: /Users/User/Downloads/1666-%D0%A2%D0%B5%D0%BA%D 1 %81 %D 1 %82%20%D 1 %81 %D 1 %82%D0%B0%D 1 %82%D 1 %8C%D0%B8-3412-1-10-20210706%20(2).pdf
13. Абдуллаев Зокиржон Джураевич ЗАВИСИМОСТЬ ИНТЕНСИВНОСТИ ПРОСЕИВАНИЯ ЧАСТИЦ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА ОТ СКОРОСТИ ИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ // Universum: технические науки. 2021. №1-1 (82). URL: https://cyberleninka.ru/article/n7zavisimost-intensivnosti-proseivaniya-chastits-sypuchego-materiala-ot-skorosti-ih-peremescheniya-i-geometricheskih-parametrov (дата обращения: 05.11.2021). https://cyberleninka.ru/article/n/zavisimost-intensivnosti-proseivaniya-chastits-sypuchego-materiala-ot-skorosti-ih-peremescheniya-i-geometricheskih-parametrov/viewer
14. Qo'Chqarov, B. U. B., & O'G'Li, A. T. L. (2021). MASHINASOZLIKDA METALL KESISH DASTGOHLARINING MEXANIK ISHLOV JARAYONIDA VUJUDGA KELADIGAN VIBRATSIYA SABABLARI VA UNI BARTARAF ETISH MUAMMOLARI. Scientific progress, 2(6), 905-909.
15. Обичаев, И. В. У., Абдукодиров, Н. Ш. У., & Oкйyлов, К. Р. У. (2021). КОТЕЛЬ ВА БОШ^А ОЛОВЛИ ТЕХНОЛОГИЯЛАР УЧУН НЕФТ ШЛАМЛАРНИ ТОЗА Ё^ИЛЕИ СИФАТИДА КУЛЛАШ. Scientific progress, 2(6), 918-925.
16. Abduqodirov, N. S. O. G. L., Oqyo'Lov, K. R. O. G., & Jalilova, G. X. Q. (2021). PAXTA XOMASHYOSINI QURITISH VA TOZALASH. Scientific progress, 2(1), 857-861.
17. Oqyolov, K. R. O. G. L., Abduqodirov, N. S. O. G. L., O'G'Li, A. T. L., & G'Azaloy, G. (2021). MASHINA VA MEXANIZMLARNING ISH JARAYONIDA VUJUTGA KELGAN VIBRATSIYA SABABLARI VA SO'NDIRISH QURILMALARI. Scientific progress, 2(6), 576-579.
18. Abduqodirov, N. S. O., Oqyolov, K. R. O., Jalilova, G. X. Q., & Nishonova, G. G. (2021). CAUSES AND EXTINGUISHING EQUIPMENT OF VIBRATIONS OCCURRED BY MACHINERY AND MECHANISMS. Scientific progress, 2(2), 950953.
19. Abduqodirov, N. S. O. G. L., Oqyo, K. R. O. G. L., Omonov, A. A. O. G. L., & Raimjonov, Q. R. O. (2021). XOM PAXTANI QURITISH VA TOZALASH UCHUN REGRESSIYA MODELINI QURISH. Scientific progress, 2(1), 687-693.
20. Abducodirov, N., & Okyulov, K. (2021). Improvement of drum dryer design. Экономика и социум, (4-1), 13-16.
21. Халилов, Ш. З., Ахтамбаев, С. С., & Халилов, З. Ш. (2020). РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ СУШКИ ХЛЕБНОЙ МАССЫ В ШИРОКОПОЛОСНЫХ ВАЛКАХ. Журнал Технических исследований, 3(2).
22. Qo'chqarov, B. U., Tojiboyev, B. T., & Axtambayev, S. S. (2021). EXPERIMENTAL DETERMINATION OF THE GAS CONSUMPTION SENT TO THE DEVICE FOR WET DUSTING IN THE HUMID MODE. Экономика и социум, (6-1), 226-229.
23. Рахмонов, А. Т. У., & Ахтамбаев, С. С. (2021). ПРИЧИНЫ ВИБРАЦИИ В СТАНКАХ И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ. Scientific progress, 2(6), 89-97.
24. Н.Ш. Абдукодиров, З Дадажонов Барабанли куритгич конструкциясининг тахлили. «ЗАМОНАВИЙ БИНО - ИНШООТЛАРНИ ВА УЛАРНИНГ КОНСТРУКЦИЯЛАРИНИ ЛОЙИХДЛАШ, БАРПО ЭТИШ, РЕКОНСТРУКЦИЯ ВА МОДЕРНИЗАЦИЯ КИЛИШНИНГ ДОЛЗАРБ МУАММОЛАРИ» 2021/4/21 Tom-1. 232-234
25. RJ. Tojiyev, NSh Abduqodirov, B O'rinboyev Barabanli quritkichning konstruksiyasini takomillashtirish Iqtidorli talabalar, magistrantlar, doktorantlar va mustaqil izlanuvchilar 2020. 93-95
26. R.X. Mirsharipov, N.Sh. Abduqodirov, G.Sh. G'aniyeva Konvektiv quritgichlarda gidrodinamik rejimlar Mashinasozlik ishlab chiqarish va ta'lim: muommolar va innovatsion yechimlar 2019/9/19 314-315.
27. Atakhanovich B. G., Turg'Unpo'Latovich U. B. Basics of calculation of certain parameters of the belt drive of the machine for sorting of potatoes //European science review. - 2018. - №. 1-2.
28. Бахадиров Г. А. и др. УПРАВЛЕНИЕ И ВЫБОР МОЩНОСТИ УПРАВЛЯЮЩЕГО ДВИГАТЕЛЯ POWER CONTROL AND SELECTION CONTROLING ENGINE //ХАЛКАРО ИЛМИЙ-ТЕХНИКАВИЙ АНЖУМАН. -2017. - Т. 1. - С. 283.
29. Тилавалдиев Б. Т. Угол и конус трения //Журнал Технических исследований. - 2020. - Т. 3. - №. 2.
30. Khudainazarov S. et al. Dynamics of high-rise structures taking into account the viscoelastic properties of the material //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2021. - Т. 304. - С. 02004.
