Рассматриваются тонкостенные цилиндрические оболочки свободно опертые на концах, под воздействием циклической моментной нагрузки М.
Цилиндрическая часть сосуда давления, в данной задаче, рассматривается как цилиндр, свободно опертый на концах. Следовательно, радиальные и тангенциальные перемещения, а так же продольные моменты и мембранные силы в цилиндрической оболочке обращаются на концах в нуль.
Исходными данными для задачи являются геометрические размеры оболочки, механические характеристики материала, параметры внешней нагрузки.
Результатом расчета являются перемещения, мембранные усилия, изгибающие моменты и напряжения.
Решение задачи строим на основе общей теории цилиндрических оболочек с учетом несимметричного характера силового воздействия. Математическая модель напряженно - деформированного состояния конструкции представлена системой дифференциальных уравнений восьмого порядка в частных производных при заданных граничных условиях.
Разрешающую систему дифференциальных уравнений сводим к одному дифференциальному уравнению восьмого порядка относительно неизвестной функции прогиба. Для решения уравнения применяем метод разложения неизвестной функции прогиба w и внешней нагрузки q в двойные ряды Фурье.
Через коэффициенты и определяются все компоненты напряженно-деформированного состояния оболочки: меридиональные и кольцевые усилия и изгибающие моменты, меридиональные и кольцевые напряжения, осевые и окружные перемещения.
По результатам расчета делается вывод о несущей способности исследуемой конструкции.
Реализация предложенного метода численного анализа напряженно-деформированного состояния тонкостенных цилиндрических оболочек осуществлена в виде пакета прикладных программ. Программный комплекс разработан на алгоритмическом языке Delphi, имеет модульную структуру, функционирует в операционных системах Windows 98/NT/2000/XP, предоставляет пользователю удобный, интуитивно понятный графический интерфейс. Программный продукт предназначен для применения в отраслевых САПР и ERP-системах, допускает автономное использование.