Linear Vibrations of Nanotube-Reinforced Composite Conical Shell with Ring Stiffener
Linear vibrations of thin-walled structure, which consists of nanotube-reinforced conical shell and ring stiffeners, are analyzed. Ring is attached at the end of truncated conical shell. Such shell structure describes adapter of rocket. Dynamic of such structure is actual problem of aerospace engine...
Збережено в:
| Дата: | 2026 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
2026
|
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/jme/article/view/359589 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Journal of Mechanical Engineering |
Репозитарії
Journal of Mechanical Engineering| _version_ | 1864308157933682688 |
|---|---|
| author | Аврамов, К. В. Успенський, Б. В. Любарський, Б. Г. Смецьких, О. А. Біблік, І. В. |
| author_facet | Аврамов, К. В. Успенський, Б. В. Любарський, Б. Г. Смецьких, О. А. Біблік, І. В. |
| author_sort | Аврамов, К. В. |
| baseUrl_str | https://journals.uran.ua/jme/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-05-04T07:02:13Z |
| description | Linear vibrations of thin-walled structure, which consists of nanotube-reinforced conical shell and ring stiffeners, are analyzed. Ring is attached at the end of truncated conical shell. Such shell structure describes adapter of rocket. Dynamic of such structure is actual problem of aerospace engineering. Material of this shell is nanocomposite, and ring is manufactured from isotropic material. Higher order shear deformation theory for the shell and Euler-Bernoulli theory for ring stiffeners are applied. The Rayleigh-Ritz method is used to derive the equations of the structure vibrations. The potential energy of the thin-walled structure is used. This potential energy consists of potential energy of the conical shell and potential energy of the ring. It is assumed that the ring vibrates in two perpendicular planes, performs vibrations in circumference directions, and torsional vibrations occur. The least action variational principle is used. As a result, the generalized eigenvalue problem is derived. The data of eigenfrequencies calculations is verified by finite element calculations in ANSYS software. |
| first_indexed | 2026-05-05T01:00:08Z |
| format | Article |
| id | journalsuranuajme-article-359589 |
| institution | Journal of Mechanical Engineering |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-05-05T01:00:08Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranuajme-article-3595892026-05-04T07:02:13Z Linear Vibrations of Nanotube-Reinforced Composite Conical Shell with Ring Stiffener Лінійні коливання композитної конічної оболонки, армованої нанотрубками, з кільцевим елементом жорсткості Лінійні коливання композитної конічної оболонки, армованої нанотрубками, з кільцевим елементом жорсткості Аврамов, К. В. Успенський, Б. В. Любарський, Б. Г. Смецьких, О. А. Біблік, І. В. Linear vibrations of thin-walled structure, which consists of nanotube-reinforced conical shell and ring stiffeners, are analyzed. Ring is attached at the end of truncated conical shell. Such shell structure describes adapter of rocket. Dynamic of such structure is actual problem of aerospace engineering. Material of this shell is nanocomposite, and ring is manufactured from isotropic material. Higher order shear deformation theory for the shell and Euler-Bernoulli theory for ring stiffeners are applied. The Rayleigh-Ritz method is used to derive the equations of the structure vibrations. The potential energy of the thin-walled structure is used. This potential energy consists of potential energy of the conical shell and potential energy of the ring. It is assumed that the ring vibrates in two perpendicular planes, performs vibrations in circumference directions, and torsional vibrations occur. The least action variational principle is used. As a result, the generalized eigenvalue problem is derived. The data of eigenfrequencies calculations is verified by finite element calculations in ANSYS software. Досліджуються лінійні коливання тонкостінної конструкції, що складається з конічної оболонки, армованої нанотрубками, і кільця, що посилює конструкцію. Армування нанотрубками проводиться так, що матеріал конічної оболонки є функціонально-градієнтним. Кільце кріпиться на кінці усіченої конічної оболонки. Така конструкція є моделлю адаптера ракетоносія. Доводиться, що для ракетобудування актуальним завданням виступає динаміка даної конструкції. Матеріал оболонки є нанокомпозитом, а кільце виготовлено з ізотропного матеріалу. Для моделювання напруженого стану оболонки використовується теорія зсуву високого порядку та теорія Ейлер-Бернулі для моделювання кільця. Передбачається, що кільце здійснює згинальні коливання у двох площинах, окружні переміщення і крутильні коливання. Для виведення рівнянь коливань конструкції застосовується метод Релея-Рітца. Після цього використовується потенційна енергія тонкостінної конструкції, яка складається з потенційної енергії конічної оболонки і потенційної енергії кільця. Завдяки варіаційному принципу Остроградського-Гамільтона приходимо до узагальненої проблеми власних значень. Результати розрахунку власних частот верифікуються кінцево-елементними розрахунками у програмному комплексі ANSYS. Досліджуються лінійні коливання тонкостінної конструкції, що складається з конічної оболонки, армованої нанотрубками, і кільця, що посилює конструкцію. Армування нанотрубками проводиться так, що матеріал конічної оболонки є функціонально-градієнтним. Кільце кріпиться на кінці усіченої конічної оболонки. Така конструкція є моделлю адаптера ракетоносія. Доводиться, що для ракетобудування актуальним завданням виступає динаміка даної конструкції. Матеріал оболонки є нанокомпозитом, а кільце виготовлено з ізотропного матеріалу. Для моделювання напруженого стану оболонки використовується теорія зсуву високого порядку та теорія Ейлер-Бернулі для моделювання кільця. Передбачається, що кільце здійснює згинальні коливання у двох площинах, окружні переміщення і крутильні коливання. Для виведення рівнянь коливань конструкції застосовується метод Релея-Рітца. Після цього використовується потенційна енергія тонкостінної конструкції, яка складається з потенційної енергії конічної оболонки і потенційної енергії кільця. Завдяки варіаційному принципу Остроградського-Гамільтона приходимо до узагальненої проблеми власних значень. Результати розрахунку власних частот верифікуються кінцево-елементними розрахунками у програмному комплексі ANSYS. Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2026-05-04 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/359589 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 29 No. 1 (2026); 6-15 Проблемы машиностроения; Том 29 № 1 (2026); 6-15 Проблеми машинобудування; Том 29 № 1 (2026); 6-15 2709-2992 2709-2984 en https://journals.uran.ua/jme/article/view/359589/345306 Copyright (c) 2026 К. В. Аврамов, Б. В. Успенський, Б. Г. Любарський, О. А. Смецьких, І. В. Біблік http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |
| spellingShingle | Аврамов, К. В. Успенський, Б. В. Любарський, Б. Г. Смецьких, О. А. Біблік, І. В. Linear Vibrations of Nanotube-Reinforced Composite Conical Shell with Ring Stiffener |
| title | Linear Vibrations of Nanotube-Reinforced Composite Conical Shell with Ring Stiffener |
| title_alt | Лінійні коливання композитної конічної оболонки, армованої нанотрубками, з кільцевим елементом жорсткості Лінійні коливання композитної конічної оболонки, армованої нанотрубками, з кільцевим елементом жорсткості |
| title_full | Linear Vibrations of Nanotube-Reinforced Composite Conical Shell with Ring Stiffener |
| title_fullStr | Linear Vibrations of Nanotube-Reinforced Composite Conical Shell with Ring Stiffener |
| title_full_unstemmed | Linear Vibrations of Nanotube-Reinforced Composite Conical Shell with Ring Stiffener |
| title_short | Linear Vibrations of Nanotube-Reinforced Composite Conical Shell with Ring Stiffener |
| title_sort | linear vibrations of nanotube-reinforced composite conical shell with ring stiffener |
| url | https://journals.uran.ua/jme/article/view/359589 |
| work_keys_str_mv | AT avramovkv linearvibrationsofnanotubereinforcedcompositeconicalshellwithringstiffener AT uspensʹkijbv linearvibrationsofnanotubereinforcedcompositeconicalshellwithringstiffener AT lûbarsʹkijbg linearvibrationsofnanotubereinforcedcompositeconicalshellwithringstiffener AT smecʹkihoa linearvibrationsofnanotubereinforcedcompositeconicalshellwithringstiffener AT bíblíkív linearvibrationsofnanotubereinforcedcompositeconicalshellwithringstiffener AT avramovkv líníjníkolivannâkompozitnoíkoníčnoíobolonkiarmovanoínanotrubkamizkílʹcevimelementomžorstkostí AT uspensʹkijbv líníjníkolivannâkompozitnoíkoníčnoíobolonkiarmovanoínanotrubkamizkílʹcevimelementomžorstkostí AT lûbarsʹkijbg líníjníkolivannâkompozitnoíkoníčnoíobolonkiarmovanoínanotrubkamizkílʹcevimelementomžorstkostí AT smecʹkihoa líníjníkolivannâkompozitnoíkoníčnoíobolonkiarmovanoínanotrubkamizkílʹcevimelementomžorstkostí AT bíblíkív líníjníkolivannâkompozitnoíkoníčnoíobolonkiarmovanoínanotrubkamizkílʹcevimelementomžorstkostí |