Evaluation of the Effect of Laying Composite Material Layers on the Loss of Stability of a Cylindrical Shell

Постановка задачи. Исследуется зависимость величины критической силы от расположения углов укладок и форма потери устойчивости при симметричных и несимметричных укладках слоев в пакете композиционного материала. Результаты. Общее количество вариантов намоток вычисляется методом комбинаторики. С использованием метода конечных элементов определены наиболее и наименее благоприятные укладки слоев с точки зрения величины критической силы, при которой происходит потеря устойчивости. По результатам исследования потери устойчивости цилиндрической оболочки, выполненной из двумерного ортотропного композиционного материала с заданными характеристиками, оценены зависимость величины критической силы от расположения углов укладок и форма потери устойчивости при симметричных и несимметричных укладках слоев в пакете композиционного материала. Выводы. Исследование показывает, что форма потери устойчивости и величина критической силы зависит от расположения слоев в пакете композиционного материала. Statement of the problem. The dependence of the value of the critical force on the location of the stacking angles and the form of buckling for symmetric and asymmetric stacking of layers in a composite material package are studied. Results. The total number of winding options is calculated using the combinatory method. Using the finite element method, the most and least favorable stacking of layers was determined from the point of view of the magnitude of the critical force at which buckling occurs. Based on the results of studying the buckling of a cylindrical shell made of a two-dimensional orthotropic composite material with specified characteristics, the dependence of the critical force on the location of the stacking angles and the form of buckling for symmetric and asymmetric stacking of layers in a package are estimated composite material. Conclusions. The study shows that the form of buckling and the magnitude of the critical force depend on the arrangement of the layers in the composite material package.