Устойчивость ортотропной пластины с двумя свободными краями, нагруженной изгибающим моментом в плоскости Текст научной статьи по специальности «Физика»

Проектирование и производство летательнъхаппаратов, космические исследования и проекты

казатели, возможность ведения комплексной разведки с передачей данных в реальном масштабе времени и т. д.

Беспилотные летательные аппараты - это еще и перспективный рынок вооружений, который по существу только формируется. По прогнозам американской фирмы «Форкаст интернэшнл», за десятилетний период (2000-2010 гг.) планируется произвести около 3 000 разведывательных БЛА на общую сумму 1,6 млрд долларов. В США в настоящее время главным направлением программ приобретения разведывательных БЛА стало стремление как можно скорее оснастить ими все виды вооруженных сил.

По ряду показателей БЛА можно отнести либо к обеспечивающим элементам высокоточного оружия (ВТО), либо собственно к такому классу оружия, как ВТО. В настоящее время ВТО стало важнейшим направлением развития средств вооруженной борьбы. Долевое участие ВТО в огневом поражении противника возросло с 2-4 до 60-90 %.

В целом можно утверждать, что ВТО будет принадлежать главная роль в вооруженных конфликтах XXI в. с использованием обычных средств поражения.

Вместе с тем локальные войны и региональные военные конфликты показывают все возрастающую роль БЛА - перспективного вида военной техники, используемой для различных военных задач: от стратегического и оперативного уровня до тактического, включая выполнение полетов в интересах отдельных военнослужащих.

Библиографический список

1. Василии, Н. Я. Беспилотные летательные аппараты / Н. Я. Василин. Минск : Попурри, 2003.

2. Беляев, В. Война в воздухе. Новая угроза. /

B. Беляев // Авиация и космонавтика. 2004. № 4.

C. 8-17.

3. Сухачев, А. Б. Беспилотные летательные аппараты. Состояние и перспективы развития / А. Б. Сухарев ; под ред. Н. Н. Вилковой. М. : Изд-во МНИТИ, 2007.

4. Павлушенко, М. И. Национальная и глобальная безопасность. Беспилотные летательные аппараты: история, применение, угроза распространения и перспективы развития : науч. изд. / М. И. Павлушенко, Г. М. Евстафьев, И. К. Макаренко. М. : Права человека, 2005.

G. A. Kuznetsov Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk

APPLICATION AND PERSPECTIVES OF UNMANNED AIR VEHICLE DEVELOPMENT

The history of creation, application and perspectives of unmanned air vehicle development is considered.

© Кузнецов Г. А., 2009

УДК 539

А. В. Лопатин, Р. В. Авакумов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

УСТОЙЧИВОСТЬ ОРТОТРОПНОЙ ПЛАСТИНЫ С ДВУМЯ СВОБОДНЫМИ КРАЯМИ, НАГРУЖЕННОЙ ИЗГИБАЮЩИМ МОМЕНТОМ В ПЛОСКОСТИ

Решена задача устойчивости при чистом изгибе ортотропной пластины, у которой два противоположных края свободны, а два других края шарнирно закреплены. Для решения задачи использовался метод конечных разностей.

В данной работе решена задача устойчивости при чистом изгибе ортотропной пластины, у которой два противоположных края свободны, а два других края шарнирно закреплены (см. рисунок). Отметим, что для таких граничных условий задача о выпучивании ортотропной пластины при

действии сил, линейно распределенных по краям, не исследована до настоящего времени [1; 2].

Решение исходного уравнения устойчивости разыскивалось в форме Леви. Это позволило свести разрешающее уравнение в частных производных к обыкновенному однородному дифференци-

Решетневские чтения

альному уравнению, для решения которого был использован метод конечных разностей.

-N a -N

Нагружение пластины

Была получена однородная система линейных алгебраических уравнений, аппроксимирующая

краевую задачу. Задача определения критического усилия была сведена к вычислению безразмерного коэффициента устойчивости. Значение этого коэффициента соответствовало минимальному собственному числу однородной системы уравнений.

Библиографический список

1. Buckling of laminated composite plates and shell panels: Technical report AFWAL-TR-85-3069 / A. W. Leissa. 1985.

2. Whitney, J. M. Structural Analysis of Laminated Anisotropic Plates / J. M. Whitney. Lancaster, Pennsylvania : Technomic Publishing Co., 1987.

A. V. Lopatin, R. V. Avakumov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

ORTOTROPIC PLATE BUCKLING WITH TWO FREE EDGES LOADED WITH PURE IN-PLANE BENDING MOMENT

Buckling problem of orthotropic plates with two free and two simply-supported edges loaded with pure inplane bending moment is solved in this paper. Finite difference method is used for the problem solving.

© Лопатин А. В., Авакумов Р. В., 2009

УДК 539/3

А. В. Лопатин, Д. М. Терещенко

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

СИММЕТРИЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПЛАСТИН С КОМПОЗИТНЫМИ НЕСУЩИМИ СЛОЯМИ И ОРТОТРОПНЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ

Решена задача о симметричных колебаниях трехслойной пластины, структура которой состоит из двух одинаковых композитных несущих слоев и ортотропного заполнителя. Показано, что частота колебаний трехслойной пластины может быть представлена в виде произведения частоты колебаний несущего слоя и частотного коэффициента, который учитывает динамическое поведение заполнителя.

Колебания трехслойных пластин отличаются большим разнообразием форм движения несущих слоев и заполнителя. Наиболее изученными из них являются поперечные изгибные колебания, при которых оба несущих слоя и заполнитель движутся в одну сторону. Форма изгибаемой трехслойной пластины при таких колебаниях является несимметричной относительно своего исходного плоского положения. Вместе с тем, трехслойные пластины могут совершать колебания, формы которых отличаются от форм поперечных колебаний. К ним относятся симметричные колебания трехслойных пластин с одинаковыми несущими слоями (см. рисунок). При таких колебаниях срединная плоскость пластины не движется,

а несущие слои и части заполнителя, лежащие по разные стороны срединной плоскости, движутся в противоположных направлениях.

Для моделирования симметричных колебаний трехслойных пластин необходимо учитывать податливость заполнителя [1-4].

Анализ решенных к настоящему времени вибрационных задач, в которых учитывается влияние податливости заполнителя на динамическое поведение трехслойных пластин, позволяет сделать вывод, что эти исследования далеки от своего завершения и могут быть дополнены новыми результатами.

В ходе исследования была решена задача о симметричных колебаниях трехслойной пласти-