Конструкційна міцність витяжної труби з композиційного матеріалу від дії вітрового навантаження

Abstract

В роботі пропонується розрахунки статичної та динамічної міцності витяжної труби, виконаної зі склопластику. Деформаційна модель матеріалу вважається квазіоднорідною, складеною з різноорієнтованих односпрямованих шарів. Вітрові навантаження на витяжну трубу моделюються на підставі державних стандартів. Розрахункова модель представлена трансверсально ізотропною циліндричною оболонкою зі змінною товщиною по висоті, підкріпленою розтяжками у вигляді сталевих канатів. Надано висновок щодо міцності конструкції від дії статичних та динамічних навантажень. Проаналізовано вплив розтяжок, встановлених на різних рівнях по висоті труби, на міцність, жорсткість та власні частоти коливань розглянутої конструкції. В работе предлагается расчеты статической и динамической прочности стеклопластиковойвытяжной трубы. Деформационная модель материала считается квазиоднородной, составленной из разно ориентированных однонаправленных слоев. Ветровые нагрузки на вытяжную трубу моделируются на основании государственных стандартов. Расчетная модель представлена трансверсально изотропной цилиндрической оболочкой переменной толщины по высоте, подкрепленной растяжками в виде стальных канатов. С помощью программного комплекса ANSYS определены частоты и формы собственных колебаний вытяжной стеклопластиковой трубы. Дан анализ напряженно-деформированного состояния исследуемой конструкции от действия заданных статических и динамических нагрузок, а также количественная оценка влияния способа установки растяжек на прочность, жесткость и собственные частоты колебаний рассматриваемой конструкции. Доказано, что частоты и формы собственных колебаний трубы зависят от количества растяжек, установленных на разных уровнях по высоте трубы. Выбрана рациональная форма крепления растяжек и показано, что представленная конструкция близка к рациональной по условиям прочности.