Напряженно-деформированное состояние консольной цилиндрической оболочки, нагруженной сосредоточенными силами через шпангоут переменной жесткости

Abstract

Задача решается с применением метода конечных элементов. Шпангоут предполагается состоящим из элементов, в пределах каждого из которых площадь поперечного сечения постоянна. Оболочка представляется одним конечными элементом, имеющим по свободному краю узлы в точках сопряжения с элементами шпангоута. Для построения матрицы жесткости оболочки используется аналитическое решение уравнений моментной теории. Приведены результаты расчета для случая, когда к шпангоуту приложена сосредоточенная сила, параллельная оси оболочки. Исследована сходимость решения в зависимости от числа узловых точек по контуру сопряжения шпангоута с оболочкой. Для случая шпангоута постоянного сечения приводится сопоставление с результатами аналитического расчета. Показано, что за счет перераспределения материала по контуру шпангоута могут быть существенно снижены напряжения в системе.