Влияние на прочность местной потери устойчивости в зоне трещины-разреза в тонкой растянутой пластине
В конструкциях большинства летательных аппаратов есть тонкостенные элементы (обшивка самолета) с технологическими и эксплуатационными дефектами типа остроконечных надрезов, трещин и иных концентраторов напряжений. Принцип безопасного повреждения, применяемый в наше время наряду с принципом безопасного ресурса, допускает наличие подобных дефектов, но ставит задачу перед конструкторами учитывать их влияние на разрушающую нагрузку при расчете прочностного ресурса воздушного судна. В работе дается уточненное решение задачи о растянутой нормальными напряжениями пластине с трещиной-разрезом с учетом депланации (выпучивания) в зоне трещины. При расчете напряженно-деформированного состояния используются соотношения двумерной теории упругости в комплексной форме. Для оценки влияния выпучивания пластины на ее прочность применяется обобщенный метод Бубнова- Галеркина и энергетический подход Гриффитса. Установлено, что в момент потери устойчивости предельная нагрузка резко снижается (на 25%), а при дальнейшем росте зоны выпучивания меняется незначительно. Этот эффект существенно сказывается на прочности пластинчатых элементов конструкций летательных аппаратов и должен учитываться на этапе проектирования конструкций.