Рассматривается цилиндрический корпус аппарата, под воздействием циклической сосредоточенной нагрузки. Решение задачи строим на основе общей теории цилиндрических оболочек.
Выбираем в качестве основной неизвестной функции прогиб оболочки и исключаем перемещения
и
. В результате разрешающую систему дифференциальных уравнений сводим к одному дифференциальному уравнению восьмого порядка относительно неизвестной функции
. Для решения этого уравнения применяем метод разложения неизвестной функции w и внешней нагрузки в двойные ряды Фурье:
, (1)
(2)
где K - число локальных радиальных нагрузок в заданном поперечном сечении цилиндрической оболочки, х, - цилиндрические координаты, L - длина оболочки.
Проведя ещё ряд преобразований, получаем следующие значения для коэффициентов :
=
, (n = 1,2, ...), (3)
=
, (m = 1,2, ...; n = 1,2, ...), (4)
где Р - сосредоточенная нагрузка; r - радиус оболочки.
Через коэффициенты и
определяются меридиональные и кольцевые усилия и изгибающие моменты, меридиональные и кольцевые напряжения, а так же осевые и окружные перемещения.
Реализация предложенного метода и алгоритма компьютерного численного анализа напряженно-деформированного состояния конструкции осуществлена в виде пакета прикладных программ. Программный продукт предназначен для применения в отраслевых САПР и ERP-системах, допускает автономное использование.