Методология нелинейного динамического анализа монолитности высоконагруженных контактно-стесненных оболочечных конструкций авиационно-космического и гражданского назначения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Егоров Антон Витальевич

• Егоров Антон Витальевич
• доктор наук
• 2022

Оглавление диссертации доктор наук Егоров Антон Витальевич

Введение

Глава 1. Особенности контактно-стесненных оболочечных

конструкций

1.1. Конструктивно-силовые особенности

1.2. Технологические особенности

1.3. Расчетные особенности

Глава 2. Постановка задачи монолитности контактно-стесненных оболочечных конструкций

2.1. Обзор публикаций

2.2. Методология динамической оценки расслоения и локальной потери устойчивости оболочек в контактно-стесненных конструкциях

2.3. Схематизация свойств конструкций

Глава 3. Обоснование программно-цифровой реализации методологии динамического анализа устойчивости тонкостенных элементов

3.1. Динамический подход к оценке устойчивости тонкостенного плоского стержня

3.2. Конечно-элементная модель гибкого стержня. Верификация модели на тестовых расчетах и сравнением с экспериментом

3.3. Расчет и исследование механического поведения стержня

при кратковременном и продолжительном ударных нагружениях

Глава 4. Численное исследование устойчивости цилиндрических оболочек с жесткой внешней средой с применением поисковых

расчетных схем

4.1. Конечно-элементное моделирование трансверсально

стесненного стального кольца. Расчет при температурном

нагружении. Валидация модели сравнением с экспериментом

4.2. Конечно-элементное моделирование сварной алюминиевой оболочки (лейнера), усиленной намоткой с натяжением ленты углепластика. Прием температурной аналогии

4.3. Расчет металлокомпозитной цилиндрической оболочки

на внутреннее давление при нагрузке — разгрузке и дополнительной

опрессовке. Учет влияния осевых сил

Глава 5. Цифровой алгоритм анализа деформирования МКБВД

5.1. Выбор расчетной схемы МКБВД с алюминиевым лейнером и углепластиковой оболочкой. Алгоритм расчета на устойчивость лейнера

5.2. Конечно-элементное моделирование МКБВД

5.3. Определение напряженно-деформированного состояния МКБВД

при наддуве. Верификация конечно-элементной модели МКБВД

Глава 6. Анализ монолитности МКБВД для космической техники

6.1. Нагрузка — разгрузка при испытании на внутреннее давление

6.2. Технологические воздействия при намотке

6.3. Термообработка. Формы возможных отслоений лейнера

от композитной оболочки

Глава 7. Численное исследование устойчивости цилиндрических оболочек с податливой внешней средой

7.1. Расчетная схема внешне ограниченной трубопроводной транспортной системы

7.2. Конечно-элементное моделирование скрытого трубопровода. Верификация модели на тестовой задаче

7.3. Оценка локальной потери устойчивости стесненных труб

при обжатии, ударном местном давлении, нагреве

Выводы по работе

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методология нелинейного динамического анализа монолитности высоконагруженных контактно-стесненных оболочечных конструкций авиационно-космического и гражданского назначения»

Введение

Развитие современной экономики невозможно без применения наукоемких технологий, неразрывно связанных с цифровизацией. В области техники инновационные цифровые технологии внедряются, в первую очередь, в ведущих отраслях промышленности: авиационной, ракетно-космической, автомобильной и др. Создание новых изделий здесь опирается на компьютерные методы проектирования и расчета, благодаря которым проводится оптимизация сложных конструкций и технологий их изготовления. Широкое распространение получили оболочечные конструкции, такие как емкости, баллоны давления, сосуды, контейнеры, трубопроводы и т. п. При их производстве используются новые конструктивные решения и новые композитные материалы. В самостоятельный класс можно выделить контактно-стесненные оболочечные конструкции, в которых деформирование оболочек стеснено внешней более жесткой или податливой средой. К случаю жесткой среды относятся, например, трансверсально-составные металлокомпозитные баллоны высокого давления (МКБВД) или трубы, обмотанные композитной лентой. В авиационной и ракетно-космической технике металлические баллоны заменяют на МКБВД в целях снижения веса и повышения безопасности ввиду безосколочного разрушения. МКБВД могут эффективно применяться в автомобильном транспорте для заправки топлива, у альпинистов и спелеологов для хранения кислорода, в дирижаблях, стратостатах, медицине. К случаю податливой среды относятся трубопроводы, проложенные в грунте или в строительном ограждении.

Особенностью контактно-стесненных оболочечных конструкций является возможность их расслаивания по поверхности контакта в процессе изготовления или эксплуатации и как следствие — локальная потеря устойчивости внутренней металлической оболочки (лейнера), что относится к недопустимым дефектам конструкции. Данный фактор нарушения монолитности (расслоение и потеря устойчивости) относится к значимым

факторам, определяющим несущую способность контактно-стесненных оболочечных конструкций. Однако в литературе он малоизучен, что отражается на уровне надежности проектируемых и эксплуатируемых высоконагруженных конструкций, а значит, его исследование является актуальным. В ряде публикаций [237] расчет контактно-стесненных оболочечных конструкций сводится к исследованию плоской деформации поперечного сечения составных цилиндрических оболочек (колец) при равномерном гидростатическом нагружении и принятых начальных несовершенствах формы. Реальные конструкции имеют более сложную, чем цилиндрическая, геометрию, переменные по поверхности и во времени гидродинамические и прессовые нагрузки, заранее неизвестную форму начального несовершенства. Поэтому опубликованные расчетные подходы недостаточны для анализа механического поведения реальных контактно-стесненных оболочечных конструкций.

Цель данной работы — повысить несущую способность высоконагруженных контактно-стесненных оболочечных конструкций, применив новый программно-цифровой подход к анализу их монолитности, учитывающему динамику, геометрическую и физическую нелинейность, контакт с односторонней связью, сложную геометрию, объемность, технологические допуски и неравномерное силовое и температурное нагружение.

Степень разработанности темы. Исследования механики контактно-стесненных оболочек выполнялись отечественными и зарубежными учеными применительно к МКБВД и скрытых трубопроводов. Анализ МКБВД проводили В.А. Бунаков, В.В. Васильев, А.А. Криканов, А.Б. Миткевич, И.Ф. Образцов, В.С. Петушков, Б.С. Сарбаев, А.А. Смердов, СИо-СИи^ и другие. Решались задачи оптимального проектирования, прочности, жесткости, оценки механизмов разрушения, влияния повреждений и технологии изготовления. В ряде работ отмечается, что существует проблема отслоения лейнера от композитной оболочки во время изготовления, испытаний и эксплуатации, однако эта проблема не рассмотрена до настоящего времени. Известно только

экспериментально-аналитическое решение В.В. Васильева для углепластиковой оболочки с алюминиевым лейнером.

Существуют публикации по устойчивости стесненных цилиндрических оболочек (колец), которые можно рассматривать как приближенную модель МКБВД без учета днищ и реальных геометрии и механических свойств. Это работы В.В. Васильева, Н.Г. Мороза, В.И. Феодосьева, D. Glock, K. El-Sawy, I.D. Moore, R. Montel, C.F. Estrada, S.A. Karamanos, S.D. Vasilikis, A.M. Omara и других авторов.

S.A. Karamanos и S.D. Vasilikis опубликовали серию статей по устойчивости цилиндрических оболочек (в квазистатической постановке), стесненных по внешней поверхности жесткой и податливой средой, что объединило задачи деформирования МКБВД и скрытых трубопроводов.

Дальнейшее развитие задачи сдавливания скрытых трубопроводов нашло отражение в трудах зарубежных авторов: J.C. Boot, F.S. Li, S. Kyriakides, A. Taras, R. Greiner, K. El-Sawy, C.F. Estrada, L.A. Godoy, F.G. Flores, R.A.M. Silveira, C.L. Nogueira, P.B. Gonzalves, M.A. Bradford, A. Roufegarinejad, Ye. Fan, E. Katifori, S. Alben, D.R. Nelson, E. Corona, H.A. Manga, S. Pavliceka, X. Jiab, C. Sun, W.J.D. Shaw, A.M. Vinogradov и других.

Несмотря на большое количество публикаций, посвященных процессам деформирования контактно-стесненных оболочечных конструкций, на сегодня не построена единая методология анализа их монолитности (наличия расслоения и локальной потери устойчивости) и отсутствуют решения для реальных МКБВД и протяженных скрытых трубопроводов.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования.

1. Предложить и научно обосновать методологию систематизированного подхода к оценке монолитности контактно-стесненных оболочечных конструкций на базе трех положений: объемность, технологические отклонения, режим реального времени.

2. Проанализировать конструктивно-технологические особенности контактно-стесненных оболочечных конструкций на примерах МКБВД и скрытых транспортных трубопроводов с целью построения адекватных расчетных схем.

3. Разработать объемные с учетом технологических отклонений конечно-элементные модели деформирования конструкций МКБВД и скрытых трубопроводов, а также поисковых элементов конструкций, включая сварные швы и тонкостенные стержни.

4. Выбрать и подтвердить применимость к расчетам контактно-стесненных оболочечных конструкций конечно-элементной программы LS-DYNA в динамической нелинейной постановке.

5. Экспериментально и аналитически исследовать, в соответствии с принятой методологией динамического анализа, механическое поведение представительного тонкостенного элемента — плоского гибкого стержня при ударном осевом нагружении, аналогичном для механической тяги в ракетно-космической технике.

6. Провести расчетно-экспериментальный анализ устойчивости цилиндрической оболочки с жесткой внешней средой, имитирующими центральную часть цилиндрического МКБВД.

7. Выполнить проектный анализ монолитности центральной части цилиндрического МКБВД с алюминиевым сварным лейнером и углепластиковой оболочкой.

8. Исследовать монолитность МКБВД для космической техники при изготовлении (намотка и термообработка) и испытаниях (подача и сброс внутреннего давления).

9. Оценить деформирование тонкостенного цилиндра с податливой внешней средой типа труба — грунт в условиях всестороннего сейсмического сжатия и с дополнительным локальным нагружением.

В диссертации изложена новая научно-обоснованная методология программно-цифрового решения актуальной проблемы анализа монолитности

высоконагруженных контактно-стесненных оболочечных конструкций. Это решение, уточняя применяемую расчетную практику, повышает эффективность внедрения инновационных технологий при создании современных и перспективных ответственных изделий, что вносит значительный вклад в развитие цифровой экономики страны.

Область исследования соответствует п. 1 «Разработка методов проектирования и конструирования, математического и программно-алгоритмического обеспечения для выбора оптимальных облика и параметров, компоновки и конструктивно-силовой схемы, агрегатов и систем ЛА с учетом особенностей технологии изготовления и отработки, механического и теплового нагружения,...», п. 3 «Разработка методов поиска оптимальных конструкторско-технологических решений на ранних стадиях проектирования ЛА», п. 17 «Исследование процесса внедрения научных, технологических и технических достижений проектирования и конструирования ракетной техники и авиации в другие сферы науки, техники и технологии» паспорта специальности 05.07.02 — Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов.

Научная новизна состоит в разработке методологии нового программно-цифрового подхода к анализу монолитности контактно-стесненных оболочек, в котором процесс деформирования конструкции рассматривается в режиме реального времени с учетом односторонней связи, объемности и технологических отклонений.

Основные научные результаты

1. Предложена и научно обоснована методология нового динамического подхода к оценке монолитности контактно-стесненных оболочечных конструкций, определенного на базе трех положений: режим реального времени, объемность конструкции, технологические отклонения в пределах заданных допусков. В зоне контакта полагается односторонняя связь по нормали.

2. Сформулировано и применено Положение об устойчивости конструкции, согласно которому напряженно-деформированное состояние конструкции и критическая нагрузка связаны через единый параметр — время.

3. Введено понятие технологические отклонения, которое проанализировано на тестовой задаче динамической устойчивости центрально сжатого плоского гибкого стержня, сопоставимого с оболочками по изгибной жесткости, и подтверждено экспериментом. Выделены два вида ударного нагружения: кратковременное и продолжительное.

4. Разработаны 3D конечно-элементные модели нелинейного деформирования металлических оболочек, стесненных по внешней лицевой поверхности жесткой и податливой средами, и цифровой алгоритм в программном комплексе LS-DYNA. Для моделирования нагрузок использован прием температурной аналогии.

5. Проведены тестовый конечно-элементный расчет конструкции стальное кольцо — углепластиковая обмотка и сравнение с экспериментом.

6. Исследовано механическое поведение центральной цилиндрической части МКБВД (сварной алюминиевый лейнер — углепластиковая оболочка) и дано сравнение с другими расчетными схемами. Экспериментально исследован новый вид сварки — сварка трением диском (СТД).

7. Выполнен анализ монолитности МКБВД (алюминиевый лейнер — углепластиковая оболочка) для космической техники при нагружении внутренним давлением (нагрузка — разгрузка) и при технологических процессах намотки и термообработки. Исследовано влияние центрального технологического стержня. Установлены формы возможных расслоений на цилиндрической части и днищах.

8. Исследована локальная устойчивость стального цилиндра (трубы), окруженного внешней податливой средой, при прессовом обжатии, ударном местном давлении и нагреве.

Теоретическая и практическая значимость работы. Предложенная

методология динамического анализа монолитности контактно-стесненных

оболочечных конструкций позволяет решать неконсервативные задачи устойчивости оболочек с жесткой или податливой внешней границей при силовом и температурном нагружениях. Исследованный на основе расчетов методом конечных элементов в программе ЬБ-БУКЛ механизм расслоения существенно уточняет оценку несущей способности МКБВД и скрытых трубопроводов. Представлен численный подход к анализу технологических напряжений в МКБВД, влияющих на проблему отслоения лейнера от композитной оболочки.

Ценность научных работ соискателя подтверждается публикациями результатов исследований в рецензируемых российских и зарубежных изданиях, участием в российских и зарубежных конференциях.

Разработанные и верифицированные 3Б конечно-элементные модели МКБВД и скрытого трубопровода могут служить основой при создании конструкций новых аналогичных изделий.

Изученный механизм деформирования лейнера в составе МКБВД в процессе производства (намотка, термообработка) и испытаний (нагрузка — разгрузка) дает возможность расширить направления поиска рациональных технологических решений.

Разработанная методология динамического анализа монолитности композитных мотаных баллонов и ее реализация в программном комплексе ЬБ-БУКЛ были эффективно применены в КБ «Салют» ГКНПЦ им. М.В. Хруничева при прогнозной оценке отслоения алюминиевого лейнера от углепластиковой оболочки.

Решения, полученные на основе методологии, были применены при разработке конструкции стенда сложного нагружения стрингерных панелей из ПКМ, а также включены в арсенал методов Научно-производственного комплекса ФГУП «ЦАГИ» для их дальнейшего использования в решениях соответствующих расчетно-проектировочных задач.

Построенные в соответствии с методологией 3D конечно-элементные модели ряда изделий и алгоритмы расчета были успешно опробованы в ОАО НИАТ и введены в расчетную практику предприятия.

Результаты исследований частично включены в учебный процесс при преподавании дисциплин «Основы ракетно-космической техники», «Основы устройства летательных аппаратов» в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Методология и методы исследования. В диссертационной работе использован комплексный подход к исследованию, сочетающий численные и аналитические расчеты и экспериментальные методы. Применяются компьютерные методы моделирования и анализа в программных комплексах SolidWorks, ANSYS, LS-DYNA. Экспериментальные исследования проводились на машине ATOS Core 300 для оптической 3D-оцифровки поверхности конструкции, на электромеханической испытательной машине Zwick/Roell Z100 и на установке Instron 8801 для испытаний на сжатие, на горизонтально-фрезерном станке для отработки сварки трением диском (СТД), на установке Buehler macro-Vickers 5100 Series для определения твердости по Виккерсу (HV).

Положения, выносимые на защиту

1. Методология динамического подхода к оценке монолитности (наличие расслоения и локальной потери устойчивости) контактно-стесненных оболочечных конструкций.

2. Алгоритм решения и результаты численного динамического анализа устойчивости тонкостенных элементов на примере плоского гибкого стержня.

3. 3D конечно-элементные модели деформирования металлических оболочек, стесненных внешней жесткой и податливой средой.

4. Программно-цифровой алгоритм анализа монолитности контактно-стесненных оболочечных конструкций с применением комплекса LS-DYNA.

5. Поисковые и полноразмерная расчетные схемы МКБВД для космической техники.

6. Результаты численного анализа монолитности МКБВД для космической техники при испытаниях и технологических нагружениях.

7. Результаты численного анализа локальной потери устойчивости металлического цилиндра (трубы), окруженного податливой средой. Достоверность полученных результатов подтверждается сходимостью

с экспериментальными данными, согласованностью с расчетными данными других исследований, использованием лицензионных программных продуктов SolidWorks, ANSYS, LS-DYNA.

Апробация работы. Основные результаты исследований, обобщенные в диссертационной работе, доложены и обсуждены на следующих всероссийских и международных научно-технических конференциях:

XXII Международная конференция по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС'2021) 4-13 сентября 2021 г., Алушта, Крым;

Наука, теория, практика авиационно-промышленного кластера современной России. VI Международная научно-производственная конференция, приуроченная ко Дню Российской науки (г. Ульяновск, 2021 г.);

II Международная конференцию «Прикладная физика, информационные технологии и инжиниринг» — «Conference on Applied Physics, Information Technologies and Engineering» (APITECH-II-2020), 25 сентября - 4 октября 2020 г., г. Красноярск;

18-я Международная конференция «Авиация и космонавтика-2019», 1822 ноября 2019 г. Москва, МАИ;

International Scientific Conference "Applied Physics, Information and Engineering Technologies — APITECH-2019", September 25-27, 2019, Krasnoyarsk, Russia;

The 7th International Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation (SEMC 2019), September 2-4, 2019, Cape Town, South Africa;

XXI Международная конференция по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС'2019). 24-31 мая 2019 г., Алушта;

Международный семинар «Передовые технологии в материаловедении, машиностроении и автоматизации» — the Workshop "Advanced Technologies in Material Science, Mechanical and Automation Engineering", 4-6 апреля 2019 г., Красноярск;

XLV Международная молодежная научная конференция «Гагаринские чтения 2019». Москва, МАИ, 2019;

II Всероссийская научно-производственная конференция «Наука, теория, практика авиационно-промышленного кластера современной России», приуроченная ко Дню науки. Ульяновск, 8-9 февраля 2017 г.;

Всероссийская научно-техническая конференция «Механика и математическое моделирование в технике», посвященная 100-летию со дня рождения Героя Социалистического труда, лауреата Ленинской и Государственной премий СССР, члена-корреспондента АН СССР, заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, доктора технических наук Всеволода Ивановича Феодосьева. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016 г.;

14-я Международная конференция «Авиация и космонавтика-2015», 1620 ноября 2015 г., Москва, МАИ;

Всероссийская научная конференция «Механика композитных материалов и конструкций, сложных и гетерогенных сред». Москва, ИПРИМ РАН, 15-17 декабря 2015 г.;

Общеуниверситетская научно-техническая конференция «Студенческая научная весна-2014». Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1-30 апреля 2014 г.;

12-я Международная конференция «Авиация и космонавтика-2013». Москва, МАИ, 12-15 ноября 2013 г.;

XVIII Международная конференция по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС'2013), 22-31 мая 2013 г., Алушта;

33-я Ежегодная научно-практическая конференция «Композиционные материалы в промышленности (Славполиком-2013)», 27-31 мая 2013 г., Ялта.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 46 научных работ, в том числе 21 статья — в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК, 8 статей — в изданиях, индексируемых в Scopus и Web of Science, зарегистрировано 3 патента РФ на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, основных выводов и результатов работы, списка литературы (243 наименования). Диссертация изложена на 304 страницах машинописного текста, содержит 211 рисунков, 17 таблиц.

В первой главе рассматриваются конструктивные, технологические и расчетные особенности контактно-стесненных оболочечных конструкций, к которым отнесены МКБВД и скрытые трубопроводы. Представлены современные сведения о методах изготовления и расчета конструкций. На основе обзора публикаций сделан вывод о недостаточной изученности проблемных вопросов расслоения МКБВД и коробления стенок скрытых трубопроводов.

Вторая глава содержит подробный обзор литературы по методам анализа механизмов расслоения и коробления в МКБВД и скрытых трубопроводах, о применяемых расчетных схемах и численных решениях. Отмечено, что исследуются простейшие цилиндрические контактно-стесненные конструкции с применением 2D-моделей в квазистатической постановке. В качестве начальных отклонений произвольно берутся локальные изменения формы элементов конструкции.

Предложена методология нового программно-цифрового подхода к анализу монолитности (отсутствию расслоений, связанных с потерей устойчивости) контактно-стесненных оболочечных конструкций, основанного на трех определяющих факторах: объемность, технологические отклонения, режим реального времени. Эта методология существенно расширяет возможности известных расчетных схем и приближает численные решения к

анализу реальных конструкций. Введено понятие технологических отклонений, которые принципиально отличаются от применяемых в литературе начальных отклонений. На граничной поверхности выбран контакт с односторонней связью.

Показана связь напряженно-деформированного состояния и критических нагрузок через единый параметр — время.

В третьей главе дается научное обоснование методологии, направленной на решение неконсервативной задачи устойчивости контактно-стесненных оболочек. В качестве представительного элемента оболочек взят плоский гибкий стержень, сопоставимый с оболочками по изгибной жесткости. Применимость малых технологических отклонений подтверждена модальным анализом неоднородного стержня. С помощью построенной и верифицированной на тестовых задачах прочности и устойчивости 3Б конечно-элементной модели неоднородного стержня проведена оценка влияния геометрической нелинейности и динамики нагружения на процесс деформирования стержня. Валидация расчетов стержня в программе ЬБ-БУКЛ осуществлена на экспериментах. Дан обзор публикаций, в котором выделены работы по расчету на устойчивость стержней с учетом инерционных нагрузок.

Введено понятие пограничного времени, которое разделяет кратковременное ударное нагружение (сопровождается волновым процессом деформирования) и продолжительное ударное нагружение (сопровождается монотонным деформированием).

Четвертая глава посвящена поисковым цилиндрическим расчетным схемам, имитирующим центральную часть цилиндрического МКБВД. Такие схемы предназначены для решения задач оценки монолитности (отсутствия расслоений) на ранних стадиях проектирования изделий. Исследовано три поисковых расчетных схемы: а) стальное кольцо — жесткая среда (обойма);

б) сварной алюминиевый лейнер — намотанная углепластиковая оболочка;

в) бесшовный алюминиевый лейнер — углепластиковая оболочка.

По схеме (а) проверялась применимость методологии динамического анализа к задачам устойчивости контактно-стесненных оболочек. Схема (б) использовалась для оценки влияния кольцевого сварного шва, выполненного по технологии сварка трением диском (СТД), на устойчивость лейнера в МКБВД. На схеме (в) проводился анализ механического поведения бесшовного лейнера при нагрузке — разгрузке МКБВД с учетом и без учета осевых сил реакций со стороны днищ.

Расчеты выполнялись в программе LS-DYNA с применением объемных конечно-элементных моделей конструкций. Модели прошли валидацию экспериментом при нагреве внутреннего стального кольца (схема а). В схеме (б) использован прием температурной аналогии. По схеме (в) нагружение осуществлялось внутренним давлением и дополнительной опрессовкой лейнера.

В пятой главе приведен цифровой алгоритм анализа деформирования МКБВД, что относится к численной реализации методологии динамического анализа. Алгоритм расчета на устойчивость лейнера встраивается в методологию на этапе моделирования нагрузок. Предложена классификация нагрузок, по которой они подразделены на производственные (намотка, термообработка) и исследовательские (испытания и эксперименты).

Построена полноразмерная 3D конечно-элементная модель МКБВД. Несимметричные технологические отклонения введены на цилиндрической части и днищах баллона. Верификация конечно-элементной модели МКБВД выполнена сравнением результатов расчетов на внутреннее давление в программе LS-DYNA с известным решением осесимметричной задачи в программе Nastran. Приведены распределения напряжений и перемещений по поверхности лейнера.

Шестая глава посвящена анализу монолитности полноразмерного МКБВД с алюминиевым бесшовным лейнером и углепластиковой оболочкой. Рассмотрены три вида нагружения: нагрузка — разгрузка и дополнительная опрессовка, намотка, термообработка.

Определенное при нагрузке — разгрузке напряженно-деформированное состояние лейнера показано в виде 3Б-изображения и в графической форме. На изображениях видны складки на поверхности лейнера, связанные с локальной потерей устойчивости лейнера.

Технологические процессы намотки и термообработки исследовались с установкой и без установки центрального технологического стержня. Получено, что технологический стержень существенно снижает размеры складок на лейнере. Установлено, что сильный перегрев конструкции при термообработке даже с наличием технологического стержня ведет к образованию складок.

В седьмой главе численно исследована устойчивость цилиндрической оболочки (трубы), окруженной податливой внешней средой (грунтом). Это пример скрытого (подземного) трубопровода. В качестве расчетной схемы взят протяженный участок трубы, в центральной части которого размещены технологические отклонения. Среда имеет форму толстостенного цилиндра. Рассмотрено прессовое обжатие трубы податливой средой в соответствии с приемом температурной аналогии и установлены условия начала коробления стенки трубы. Исследовано также обжатие трубы с дополнительным локальным воздействием.

Приведен сравнительный анализ различных расчетных схем по определению критического давления на трубу.

Показано, что нагрев трубы не относится к значимым факторам при оценке несущей способности конструкции труба — среда.

В заключение приведены основные выводы и результаты работы.

Глава 1

Особенности контактно-стесненных оболочечных конструкций

1.1. Конструктивно-силовые особенности

Из всего многообразия оболочечных изделий выделим два типа: металлокомпозитные баллоны высокого давления (МКБВД) и трубы заглубленных трубопроводных транспортных систем. В них металлические оболочки окружены жесткой или податливой внешней средой.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Егоров Антон Витальевич, 2022 год

Литература

1. Азаров А.В., Бабичев А.А., Синьковский Ф.К. Проектирование и изготовление композитного бака высокого давления для космического аппарата // Композиты и наноструктуры. 2013. № 4. С. 44-57.

2. Азаров А.В., Егоров А.В. Компьютерная программа нелинейного расчета цилиндрического металлокомпозитного баллона высокого давления // Общеуниверситетская науч.-техн. конф. «Студенческая научная весна-2014», 1-30 апреля 2014 г. Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014.

3. Азаров А.В., Егоров А.В. Расчет напряженно-деформированного состояния лейнера в составе металлокомпозитного баллона высокого давления // Материалы XVIII Междунар. конф. по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС'2013), 22-31 мая 2013 г., Алушта. Москва: Изд-во МАИ, 2013. С. 253-254.

4. Азаров А.В., Егоров А.В. Сравнительный анализ баллонов высокого давления // Тр. 33-й ежегодной науч.-практич. конф. «Композиционные материалы в промышленности (Славполиком-2013)», 27-31 мая 2013 г., Ялта. Киев: УИЦ «НАУКА. ТЕХНИКА. ТЕХНОЛОГИЯ», 2013. CD-диск.

5. Азаров А.В., Егоров А.В. Учёт нелинейных свойств лейнера в проектировочном расчёте металлокомпозитного баллона высокого давления // Тр. 12-й Междунар. конф. «Авиация и космонавтика-2013», 1215 ноября 2013 г. Москва: МАИ, 2013. С. 185-186.

6. Алфутов Н.А. Основы расчета на устойчивость упругих систем. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Машиностроение, 1991. 336 с.

7. Амбарцумян С.А. Общая теория анизотропных оболочек. Москва: Наука, 1973. 446 с.

8. Амосов А.П. Теплофизические модели трения инертных и взрывчатых материалов. Москва: Машиностроение, 2011. 363 с.

9. Анализ конструктивных вариантов металлокомпозитных баллонов высокого давления / В.П. Молочев, В.Н. Егоров, А.В. Севальнев, Е.А. Абрамова // Авиационная промышленность. 2012. № 1. С. 42-45.

10. Асюшкин В.А., Ишин С.В., Викуленков В.П. Итоги создания и начальных и этапов эксплуатации межорбитальных буксиров типа «Фрегат» // Вестник ФГУП НПО имени С.А. Лавочкина. 2013. № 3. С. 3-9.

11. Бахвалов Ю.О., Молочев В.П., Половцев В.А. Внедрение технологии фрикционной сварки конструкций из алюминиевых сплавов взамен сварки плавлением // Общероссийский научно-технический журнал «Полет». 2011. Юбилейный вып. (КБ «Салют»). С. 132-135.

12. Биения в задаче о продольном ударе по тонкому стержню / А.К. Беляев, Н.Ф. Морозов, П.Е. Товстик, Т.П. Товстик // Механика твердого тела. 2015. № 4. С. 112-125.

13. Болотин В.В. Динамическая устойчивость упругих систем. Москва, Наука, 1956.

14. Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. Москва: Машиностроение, 1980. 376 с.

15. Буланов И.М., Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов: учеб. для вузов. Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. 516 с.

16. Бунаков В.А., Васильев В.В., Петушков В.С. Оптимальное проектирование и расчет баллонов давления из композиционных материалов // Сб.: Расчет пространственных конструкций. Вып. 17. Москва: Стройиздат, 1976. С. 142-160.

17. Ванько В.И. Очерки об устойчивости элементов конструкций. 2-е изд., испр. Москва: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015. 223 с.

ISBN 978-5-7038-4127-3

18. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. Москва: Машиностроение, 1988. 272 с.

19. Васильев В.В., Криканов А.А. Равнонапряженные безмоментные оболочки вращения, образованные методом непрерывной намотки армированной ленты // Изв. РАН. Механика твердого тела. 2002. № 4. С.119-133.

20. Васильев В.В., Мороз Н.Г. Композитные баллоны давления. Проектирование, расчет, изготовление и испытания: справ. пособие. Москва: Машиностроение; Инновационное машиностроение, 2015, 373 с.

21. Васильев В.В., Петушков В.С. Оптимальная форма баллона давления с несущим металлическим слоем // Сб.: Некоторые вопросы технологии производства летательных аппаратов. Вып. 263. Москва: МАИ, 1973. С. 56-65.

22. Вермель В.Д., Егоров А.В., Егоров В.Н. Экспериментальная оценка устойчивости плоского гибкого стержня // Авиационная промышленность. 2020. № 1-4. С. 77-81.

23. Возможность и эффективность использования отечественных металлокомпозитных баллонов высокого давления в составе бортового оборудования воздушных судов / И.К. Лебедев, К.Н. Лебедев, Н.Г. Мороз, В.В. Никонов, П.В. Обухов, В.С. Шапкин // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2016. № 12. С. 81-90.

24. Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. 3-е изд., стер. Москва: Юрайт, 2018. ISBN 978-5-534-06865-8

25. Воробей В.В., Евстратов С.В. Новые направления в современной технологии намотки конструкций из композиционных материалов // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16, № 1. С. 61- 72.

26. Воробей В.В., Маркин В.Б. Основы технологии и проектирование корпусов ракетных двигателей. Новосибирск: Наука, 2003. 164 с.

27. Воробей В.В., Мороз Н.Г. Технология непрерывной намотки нитью. Москва: Изд-во МАИ, 2007. 179 с.

28. Воробей В.В., Морозов Е.В., Татарников О.В. Расчет термонапряженных конструкций из композиционных материалов. Москва: Машиностроение, 1992. 234 с.

29. Григолюк Э.И., Кабанов В.В. Устойчивость оболочек. Москва: Наука, 1978. 360 с.

30. Дубровин В.М., Бутина Т.А. Моделирование устойчивости сжатого и скрученного стержня // Инженерный журнал: наука и инновации, 2014, вып. 5 (29). http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2014-5-1235

31. Дубровин В.М, Бутина Т.А. Моделирование устойчивости сжатого и скрученного стержня в точной постановке задачи // Математическое моделирование и численные методы. 2015. № 3. С. 3-16.

Б01: 10.18698/2309-3684-2015-3-316

32. Евстратов С.В. Разработка технологических процессов изготовления сверхлегких комбинированных металлокомпозитных баллонов давления: дис. ... канд. техн. наук. Москва: МАИ, 2015. 151 с.

33. Егоров А.В. Анализ деформирования внешне ограниченных металлических труб // Инженерный журнал: наука и инновации, 2021, вып. 2. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2021-2-2056

34. Егоров А.В. Влияние жесткости вкладыша на деформирование сжатого неоднородного стержня // Авиационная промышленность. 2018. № 2. С. 22-26.

35. Егоров А.В. Деформирование металлокомпозитного кольца при нагреве // Наука, теория, практика авиационно-промышленного кластера современной России: сб. научных трудов II Всерос. науч.-производств. конф., приуроченной ко Дню науки. Ульяновск, 8-9 февраля 2017 г. Ульяновск: УлГТУ, 2017. С. 21-22.

36. Егоров А.В. Деформирование центрально-сжатого гибкого стержня // Инженерный журнал: наука и инновации. 2018. Вып. 4 (76). http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2018-4-1750

37. Егоров А.В. К оценке устойчивости лейнера в металлокомпозитном баллоне высокого давления // Авиационная промышленность. 2016. № 1. С. 38-41.

38. Егоров А.В. Компьютерное моделирование двухслойной конструкции лейнер—обойма // Материалы XXI Междунар. конф. по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС'2019), 24-31 мая 2019 г., Алушта. Москва: Изд-во МАИ, 2019. С. 270-271.

39. Егоров А.В. Конечно-элементный анализ продольно сжатого стержня // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2018. № 4. С. 114-118.

40. Егоров А.В. Критериальный выбор баллонов высокого давления для космических аппаратов // Всерос. науч.-техн. конф. «Механика и математическое моделирование в технике», посвященная 100-летию со дня рождения Героя Социалистического труда, лауреата Ленинской и Государственной премий СССР, члена-корреспондента АН СССР, заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, доктора технических наук Всеволода Ивановича Феодосьева: сб. тезисов. Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. С. 305-308.

41. Егоров А.В. Особенности моделирования металлокомпозитных баллонов высокого давления // Механика композитных материалов и конструкций, сложных и гетерогенных сред: сб. материалов Всерос. науч. конф. Москва, 15-17 декабря 2015 г. Москва: ИПРИМ РАН, 2015. С. 111-113.

42. Егоров А.В. Прогибы неоднородного стержня при осевом сжатии // Электронный журнал «Труды МАИ». 2018. № 101. URL: http://trudymai.ru/upload/iblock/0b6/Egorov_rus-.pdf7lang=ru&issue=101

43. Егоров А.В. Программно-ориентированный подход к анализу перемещений в контактно-стесненных оболочечных конструкциях // Инженерный журнал: наука и инновации. 2020. Вып. 4. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2020-4-1976

44. Егоров А.В. Программный подход к расчету металлокомпозитного баллона давления // XLV Междунар. молодёжная науч. конф. «Гагаринские чтения 2019»: Сб. тезисов докладов. Москва: МАИ, 2019. С. 730-731.

45. Егоров А.В. Проектный анализ емкостной металлокомпозитной конструкции // 18-я Междунар. конф. «Авиация и космонавтика-2019». 18-22 ноября 2019. Москва: МАИ. С. 486.

46. Егоров А.В. Разработка методики расчета на устойчивость сварного лейнера в металлокомпозитном баллоне высокого давления для космической техники: дис. ... канд. техн. наук. Москва: ФГУП «ЦАГИ»; ОАО НИАТ, 2017.

47. Егоров А.В. Расчет металлических труб с внешним ограничением // Вестник машиностроения. 2020. № 10. С. 24-27.

DOI: 10.36652/0042-4633-2020-10-24-27

48. Егоров А.В. Устойчивость лейнера в металлокомпозитных баллонах высокого давления для космических аппаратов // Тр. 14-й Междунар. конф. «Авиация и космонавтика-2015», 16-20 ноября 2015 г. Москва: МАИ, 2015. С.407-408.

49. Егоров А.В. Устойчивость цилиндрических оболочек в жесткой среде // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. Вып. 9. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2017-9-1670

50. Егоров А.В. Формы возможных отслоений лейнера в металлокомпозитном баллоне высокого давления // Инженерный журнал: наука и инновации. 2019. Вып. 8. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2019-8-1911

51. Егоров А.В., Азаров А.В. Методика проектировочного расчета металлокомпозитного баллона высокого давления // Авиационная промышленность. 2015. № 2. С. 31-35.

52. Егоров А.В., Азаров А.В. Численно-аналитический метод расчёта металлокомпозитного баллона высокого давления // Электронный журнал «Труды МАИ». 2014. № 73. URL:

http://www.mai.ru/upload/iblock/a26/a260ec4f0a7c88ccca926764ae7696f9.pdf

53. Егоров А.В., Егоров В.Н. Влияние осевой силы на устойчивость стесненной цилиндрической оболочки // Инженерный журнал: наука и инновации. 2019. Вып. 3. https://doi.org/10.18698/2308-6033-2019-3-1862

54. Егоров А.В., Егоров В.Н. Обжатие тонкостенного цилиндра наружной упругой средой // Авиационная промышленность. 2019. № 3-4. С. 22-26.

55. Егоров А.В., Егоров В.Н. Устойчивость нагретого кольца в жесткой обойме // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2019. № 3. С. 62-77. https://doi.org/10.18698/0236-3941-2019-3-62-77

56. Егоров А.В., Штрикман М.М., Вермель В.Д. Формирование температурного поля при сварке трением дисковым инструментом соединений алюминиевых листов // Авиационная промышленность. 2017. № 3. С. 27-31.

57. Егоров В.Н., Егоров А.В. Оценка допустимого давления опрессовки металлического лейнера при намотке композитной оболочки // Инженерный журнал: наука и инновации. 2019. Вып. 2. https://doi.org/10.18698/2308-6033-2019-2-1854

58. Еремин Н.В., Москвичев Е.В. Верификация соотношений для расчета толщины композитной оболочки металло-композитного бака высокого давления // Конструкции из композиционных материалов. 2017. № 3.С. 3-7.

59. Ефремов А.К. Критериальные оценки механического удара // Наука и образование: научное издание. 2016. № 8. С. 104-120. DOI: 10.7463/0816.0843269

60. Задача Ишлинского—Лаврентьева на начальном этапе движения / Н.Ф. Морозов, А.К. Беляев, П.Е. Товстик, Т.П. Товстик // Доклады Академии наук. 2015. Том 463, № 5. С. 543-546. DOI: 10.7868/S0869565215230103

61. ЗАКБ «САФИТ». URL: http://safit.info/#construction (дата обращения 15.03.2020).

62. Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе / Л.Н. Лавров, А. А. Болотов, В.И. Гапаненко и др.; под общ. ред. Л.Н. Лаврова. Москва: Машиностроение, 1993. 214 с.

63. Космические модули комплекса «Фобос-Грунт» для перспективных межпланетных станций / Г.М. Полищук, К.М. Пичхадзе, В.В. Ефанов, М.Б. Мартынов // Вестник ФГУП НПО имени С .А. Лавочкина. 2009. № 2. С. 3-7.

64. Криканов А.А. Равновесные формы фланца композитного баллона давления // Механика композитных материалов и конструкций. 2001. Т. 7, № 2. С. 143-157.

65. Лаврентьев М.А., Ишлинский А.Ю. Динамические формы потери устойчивости упругих систем // Докл. АН СССР. 1949. Т. 64, № 6. С.776-782.

66. Лагозинский С.А., Соколов А.И. Устойчивость прямолинейных стержней, нагруженных следящими силами // Проблемы прикладной механики, динамики и прочности машин: Сб. статей / под ред. В.А. Светлицкого, О.С. Нарайкина. Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. С. 244-259.

67. Лебедев И.К. Высокопрочные облегченные баллоны высокого давления для систем управления и жизнеспособности гражданской авиации // Научный вестник МГТУ ГА. 2008. № 134. С. 76-80.

68. Лебедев И.К., Лебедев К.Н., Мороз Н.Г. Экспериментальные исследования ресурсных характеристик металлокомпозитных баллонов // Научный вестник МГТУ ГА. 2015. № 212 (2). С. 137-142.

69. Листовая штамповка. Расчет технических параметров: справочник / под ред. В.И. Ершова, А.С. Чумадина. Москва: Изд-во МАИ, 1999. 514 с.

70. Медведев А.А., Протасов В.Д. Влияние формы контактной поверхности между жестким фланцем и безмоментной ортотропной оболочкой вращения на контактное давление // Механика композитных материалов. 1991. № 1. С. 106-112.

71. Мемарианфард Хамед. Двухуровневый метод в механике толстостенных намоточных оболочек из армированных полимеров (при их создании и эксплуатации): дис. ... канд. наук (01.02.04). Москва: МАИ, 2017. 157 с.

72. Миткевич А.Б. Проектирование днищ баллонов давления из ортотропного материала // Вопросы оборонной техники. Сер. 15. 2003. Вып. 3 (132)-4 (133). С. 44-47.

73. Миткевич А.Б. Равновесные формы днищ баллонов давления при несимметричной намотке // Механика композитных материалов. 2006. № 4. С.425-432.

74. Молочев В.П. Проектирование и экспериментальная отработка композитных баллонов давления для космической техники: дис. ... канд. техн. наук. Москва, 2012. 146 с.

75. Молочев В.П. Разработка композитных баллонов давления для космической техники // Механика композиционных материалов и конструкций. 2010. Т. 16, № 4. С. 587-596.

76. Молочев В.П. Расчет металлокомпозитного цилиндрического баллона давления // Вопросы оборонной техники. Сер. 15. Композиционные неметаллические материалы в машиностроении. 2010. Вып. 4 (159). С. 9-14.

77. Морозов Н.Ф, Товстик П.Е. Динамика стержня при кратковременном продольном ударе // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 1. 2013. Вып. 3. С. 131-141.

78. Морозов Н.Ф, Товстик П.Е, Товстик Т.П. Еще раз о задаче Ишлинского — Лаврентьева // Доклады Академии наук. 2014. Т. 455, № 4. С. 1-4. Б01: 107868/80869565214100090

79. Морозов Н.Ф., Товстик П.Е., Товстик Т.П. Устойчивость стержня при длительном осевом сжатии // Проблемы прочности и пластичности. Межвузовский сборник. Нижний Новгород. 2015. Т. 77, № 1. С. 40-48.

БОТ: 10.32326/1814-9146-2015-77-1-40-48

80. Москвичев Е.В., Еремин Н.В. Оценка механических свойств и толщины композитной оболочки металлокомпозитного бака высокого давления // Деформация и разрушение материалов. 2017. № 12. С. 40-45.

81. Наумов А.М. Исследование упругой характеристики и напряженно-деформированного состояния стержня, нагружаемого с помощью троса // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2015. № 8. С. 3-11.

82. Никитюк В.А. Подход к расчету цельномотанных баллонов давления из композиционных материалов в зоне фланцев // Вопросы оборонной техники. Сер. 15. 2002. Вып. 3 (129). С. 18-23.

83. Образцов И.Ф., Васильев В.В., Бунаков В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения композиционных материалов. Москва: Машиностроение, 1977. 142 с.

84. Оленин И.Г. Разработка углепластиковой стержневой системы разделения продольного стыка головных обтекателей: дис. ... канд. техн. наук. Москва, 2001.

85. ООО «Элина-Т». URL: https://rucylinder.ru/Каталог/ (дата обращения 19.03.2020).

86. Оценка напряженно-деформированного и предельного состояния комбинированных баллонов под внутренним давлением / Г.П. Зайцев, В.М. Василевский, А.В. Голландцев, Н.И. Копыл // Механика композитных материалов. 1981. № 2. С. 262-266.

87. Пикуль В.В. Современное состояние теории устойчивости оболочек // Вестник ДВО РАН. 2008. № 3. С. 3-9.

88. Попов В.В., Сорокин Ф.Д., Иванников В.В. Разработка конечного элемента гибкого стержня с раздельным хранением накопленных и дополнительных поворотов для моделирования больших перемещений элементов конструкций летательных аппаратов // Электронный журнал «Труды МАИ». 2017. Вып. № 92. URL:

http://trudymai.ru/published.php?ID=76832 (дата обращения 25.11.2018).

89. Разработка высокоэффективных композитных баллонов давления с гранульным титановым лейнером для изделий ракетно-космической техники / Ан.А. Смердов, В.А. Селезнев, С.В. Соколов, Ал.А. Смердов, А.И. Логачева, А.Н. Тимофеев, А.В. Логачев // Конструкции из композиционных материалов. 2015. № 2 (138). С. 15-22.

90. Разработка композитного баллона высокого давления для разгонного блока «Фрегат» / В.А. Асюшкин, А. А. Смердов, В.М. Цвелев, А. А. Моишеев, В.А. Асюшкин, В.П. Викуленков, С.В. Цветков, Г.Г. Кулиш // Актуальные вопросы проектирования космических систем и комплексов. Сб. науч. трудов. Москва: НПО имени С.А. Лавочкина, 2005. С. 46-52.

91. Расчетные значения характеристик авиационных металлических конструкционных материалов. Справочник. Вып. 1. Москва: ОАК, 2009. 268 с.

92. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. Москва: ГНТИ машиностроит. лит-ры, 1951.

93. Сарбаев Б. С. Расчет силовой оболочки композитного баллона давления. Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 96 с.

94. Сверхлегкие композитные баллоны высокого давления для воздушных судов гражданской авиации / И.К. Лебедев, К.Н. Лебедев, Н.Г. Мороз, В.В. Никонов // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2015. № 9. С. 84-92.

95. Смердов А.А. Программа проектирования и поверочных расчетов композитных баллонов "Designer of Composite Cylinders" (DECOC). Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2016661023, 28.09.2016. Заявка № 2016618476 от 02.08.2016.

96. Смердов А.А. Разработка методов проектирования композитных материалов и конструкций ракетно-космической техники: дис. ... д-ра техн. наук (05.07.02). Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 412 с.

97. Создание высокоэффективного металлокомпозитного баллона высокого давления / В.А. Асюшкин, В.П. Викуленков, К.Н. Лебедев,

С.В. Лукьянец, Н.Г. Мороз // Вестник НПО имени С. А. Лавочкина. 2015. № 1 (27). С. 19-27.

98. Соколовский М.И., Нельзин Ю.Б. Расчетный анализ контактного давления между хвостовиком вмотанного металлического фланца и пластиком в композитных оболочках давления, выполненных намоткой // Вопросы оборонной техники. Сер. 15. 2002. Вып. 1 (127)-2 (128). С. 11-14.

99. Соломонов Ю.С., Васильев В.В., Георгиевский В.П. Композитные материалы в ракетной и аэрокосмической технике // Тр. МИТ. 2006. Т. 8. С. 7-25.

100. Способ фрикционной сварки вращающимся диском / Н.М. Кащук, М.М. Штрикман, В.Н. Егоров, А.В. Егоров // Патент РФ № 2496621. Опубл. 27.10. 2013. Бюл. № 30.

101. Темис Ю.М., Шорр Б.Ф. Об использовании понятия накопленной пластической деформации в теории пластичности // Проблемы прочности и пластичности. 2011. Вып. 73. С. 132-140.

102. Тимошенко С.П. Устойчивость стержней, пластин и оболочек. Москва: Наука, 1971. 808 с.

103. Трутнев Н.С, Шишкин А.А., Филимонова Т.В. Обоснование выбора конструкции и материала облегченного металлокомпозитного баллона высокого давления для авиационной промышленности // Наукоемкие технологии. 2016. № 6. С. 57-64.

104. Фан Тхе Шон. Анализ прочности и оптимизация многостеночных композитных оболочек летательных аппаратов: дис. ... канд. техн. наук (05.07.03). Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. 111 с.

105. Феодосьев В.И. Избранные задачи и вопросы по сопротивлению материалов. 4-е изд. Москва: Наука, 1973. 400 с.

106. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. 16-е изд., испр. Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. ISBN 978-5-7038-3874-7

107. Чумадин А.С., Ершов В.И., Шишкин А.А. Механизм потери устойчивости при обжиме кольца // Науч. тр. МАТИ. 2010. Вып. 17 (89). С. 182-186.

108. Шишкин А.А. Исследование процесса обжима тонкостенных труб в производстве лейнеров газовых баллонов: дис. ... канд. техн. наук. Москва: МАТИ, 2013. 196 с.

109. Штрикман М.М., Егоров А.В. Соединение листовых деталей из металлокомпозитных материалов и способ его изготовления. Патент RU 2548435. Опубл. 20.04.2015. Бюл. № 11.

110. Штрикман М.М., Егоров А.В. Соединение слоистых металлокомпозитных листов (деталей) и способ его выполнения. Патент RU № 2579714. Опубл. 10.04.2016. Бюл. № 10.

111. Штрикман М.М., Егоров В.Н, Егоров А.В. Конструктивное повышение межслоевой прочности неразъемных соединений металлокомпозитных листовых деталей // Авиационная промышленность. 2019. № 1. С. 41-44.

112. Штрикман М.М., Коледенков А.С., Егоров В.Н, Егоров А.В. О снижении остаточных напряжений в сварных соединениях листовых конструкций из титановых сплавов // Авиационная промышленность. 2019. № 1. С. 56-61.

113. Эйлер Л. Метод нахождения кривых линий, обладающих свойствами максимума либо минимума или решение изопериметрической задачи, взятой в самом широком смысле. Москва; Ленинград: ГИТТЛ, 1934. 600 с.

114. Экспериментальная отработка герметичности и газопроницаемости многослойного лейнера композитного баллона давления для разгонного блока «Фрегат» / Г.Г. Кулиш, А.А. Смердов, С.В. Цветков, В.В. Коровин,

B.Н. Киселев, Э.Е. Шевченко, А.В. Вовк // Новые перспективные материалы и технологии их получения (НПМ)-2004: Сб. науч. тр. междунар. конф., Волгоград, 20-23 сентября 2004 г.: в 2 т. Волгоград: Политехник, 2004. Т. 1.

C.155-156.

115. A Critical Review on the Vulnerability Assessment of Natural Gas Pipelines Subjected to Seismic Wave Propagation. Part 2: Pipe Analysis Aspects //

G. Tsinidis, L. Di Sarno, A. Sextos, F. Peter // Tunnelling and Underground Space Technology. 2019. Vol. 92. Article 103056. DOI: 10.1016/j.tust.2019.103056

116. A new method for predicting dome thickness of composite pressure vessels / R. Wang, W. Jiao, W. Liu, F. Yang // J. Reinforced Plastics Composites. 2010. Vol. 29, no. 22. P. 3345-3352.

117. A numerical methodology for the fragility assessment of buried steel pipelines subjected to axial compression strains induced by seismic wave propagation / G. Tsinidis, L. Di Sarno, A. Sextos, P. Furtner // 2nd International Conference on Natural Hazards & Infrastructure (ICONHIC 2019). Chania, Greece, 2019 URL: https://www.researchgate.net/publication/334150844

118. A progressive failure analysis of a 700-bar type IV hydrogen composite pressure vessel / D. Leh, Ph. Saffre, P. Francescato, R. Arrieux, S. Villalonga // International Journal of Hydrogen Energy. 2015. Vol. 40 (38).

DOI: 10.1016/j.ijhydene.2015.05.061

119. A simplified method for predicting burst pressure of type III filament-wound CFRP composite vessels considering the inhomogeneity of fiber packing / Sh. Harada, Y. Arai, W. Araki, N. Sasaki // Composite Structures. 2018. Vol. 190. DOI: 10.1016/j.compstruct.2018.02.011

120. Acoustic emission analysis of composite pressure vessels under constant and cyclic pressure / H.Y. Chou, A.P. Mouritz, M.K. Bannister, A.R. Bunsell // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2015. Vol. 70. P. 111-120. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2014.11.027

121. Aluminium Lined, Carbon Composite Overwrapped Pressure Vessel / Y. Mujaheed, Zu Lei, Chen Dan, Tapa Arnauld Robert // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 538 (2019) 012015. DOI: 10.1088/1757-899X/538/1/012015

122. Andersen S.B., Thomsen J.J. Post-critical behavior of Beck's column with a tip mass // Int. J. Nonlinear Mech. 2002. Vol. 37. P. 135-151.

123. ArcelorMittal (2018) High yield SAW welded Pipe. API 5L grade X65 PSL 2. 65:5-6. URL: https://ru.scribd.com/document/296246923/API-5L-Grade-X65-PSL-2 (дата обращения 19.03.2020).

124. Blanc-Vannet P. Burst pressure reduction of various thermoset composite pressure vessels after impact on the cylindrical part // Composite Structures. 2017. Vol. 160. P. 706-711. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.10.099

125. Boot J.C. Elastic Buckling of Cylindrical Pipe Linings with Small Imperfections Subject to External Pressure // Tunnel. Undergr. Sp. Tech. 1997. 12 (Suppl. 1). P. 3-15.

126. Bouvier M, Guiheneuf V., Jean-Marie A. Modeling and simulation of a composite high-pressure vessel made of sustainable and renewable alternative fibers // International Journal of Hydrogen Energy. 2019. Vol. 44 (23). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.03.088

127. Bradford M.A., Roufegarinejad A. Elastic local buckling of thin-walled elliptical tubes containing elastic infill material // Interaction and Multiscale Mechanics. 2007. Vol. 1, no. 1. P. 143-156.

128. Buckling analysis of an innovative type of steel-concrete composite support in tunnels / Z. Wang, K. Du, Y. Xie, X. Su, Y. Shi, X. Li, T. Liu // Journal of Constructional Steel Research, 2021, vol. 179 (1), art. no. 106503 https://doi.org/10.1016/jjcsr.2020.106503

129. Buckling and post-buckling of filament wound composite tubes under axial compression: Linear, nonlinear, damage and experimental analyses / J.H.S. Almeida, Jr., M.L.P. Tonatto. M.L. Ribeiro, V. Tita, S.C. Amico // Composites Part B: Engineering. 2018. Vol. 149. P. 227-239. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.05.004

130. Buckling Models of Thin Circular Pipes Encased in Rigid Cavity / A.M. Omara, L.K. Guice, W.T. Straughan, F.A. Akl // J. Eng. Mech. 1997. 123 (12). P. 1294-1301.

131. Buckling of internally-pressurized spiral-welded steel pipes under bending / C. Papadaki, S.A. Karamanos, G. Chatzopoulou, G.C. Sarvanis // International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2018. Vol. 165. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2018.07.006

132. Burov A.E. Computational models for the stress analysis of metal composite overwrapped pressure vessels [Вычислительные модели для анализа напряжений в металлокомпозитных мотанных баллонах давления]. Conference Paper // Proc. 10th Int. Conf. on Mechanics, Resource and Diagnostics of Materials and Structures (MRDMS-2016). 2016. DOI: 10.1063/1.4967068

133. Burov A.E., Lepikhin A.M. Numerical simulation of carrying capacity of the high-pressure metal composite vessel [Численное моделирование несущей способности металлического композитного сосуда высокого давления] // J. Mach. Manuf. Reliab. 2016. No. 45. P. 443-450. https://doi.org/10.3103/S1052618816050071 (на рус. опубликовано: Problemy Mashinostroeniya i Nadezhnosti Mashin. 2016. No. 5. P. 67-74).

134. Burov A.E., Lepikhin A.M., Moskvichev V.V. Strength and reliability analysis of metal-composite overwrapped pressure vessel. Conference Paper // AIP Conference Proceedings. 2017. 1915 (1) : 040006. DOI: 10.1063/1.5017354 (Proceedings of the 11th International Conference on Mechanics, Resource and Diagnostics of Materials and Structures (MRDMS-2017)).

135. Can a buried gas pipeline experience local buckling during earthquake ground shaking? / N. Psyrras, O. Kwon, S. Gerasimidis, A. Sextos // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2019. Vol. 116. P. 511-529.

136. Chaloulos Y.K, Bouckovalas G.D, Karamitros D.K. Trench effects on lateral p-y relations for pipelines embedded in stiff soils and rocks // Computers and Geotechnics. 2017. Vol. 83. P. 52-63.

137. Collapse mechanism of the thin-walled functionally graded cylinders encased in the saturated permeable mediums / Z. Li, J. Zheng, Y. Chen, Z. Zhang // Engineering Structures. 2019. Vol. 198:109472. DOI: 10.1016/j.engstruct.2019.109472

138. Comparison of optimal design methods for type 3 high-pressure storage tanks / P. Francescato, A. Gillet, D. Leh, Ph. Saffre // Composite Structures. 2012. Vol. 94 (6). P. 2087-2096. DOI: 10.1016/j.compstruct.2012.01.018

139. Continuum damage modeling and progressive failure analysis of a Type III composite vessel by considering the effect of autofrettage / B. Liao, D. Wang,

L. Jia, Ch. Gu // Journal of Zhejiang University — Science A: Applied Physics & Engineering. 2018. Vol. 20. P. 36-49. https://doi.org/10.1631/jzus.A1800152

140. Cryogenic tank structure sizing with structural optimization method / J.T. Wang, T.F. Johnson, D.W. Sleight, et al. // AIAA. 2001. 14 p.

141. Dae-Sung Son, Jin-Ho Hong, Seung-Hwan Chang. Determination of the autofrettage pressure and estimation of material failures of a Type III hydrogen pressure vessel by using finite element analysis // International Journal of Hydrogen Energy. 2012. Vol. 37, Iss. 17. P. 12771-12781. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.06.044

142. Damage and failure in carbon/epoxy filament wound composite tubes under external pressure: Experimental and numerical approaches / J.H.S. Almeida, Jr., M.L. Ribeiro, V. Tita, S.C. Amico // Materials & Design. 2016. Vol. 96. P. 431-438. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.02.054

143. Detinko F.M. Lumped damping and stability of Beck column with a tip mass // International Journal of Solids and Structures. 2003. Vol. 40. P. 4479-4486.

144. Development and flight test of metal-lined CFRP cryogenic tank for reusable rocket / K. Higuchia, T. Shinsuke, S. Elichi, et al. // Acta Astronautica. 2005. Vol. 57. P. 432-437.

145. Development of high-pressure gaseous hydrogen storage technologies / J.Y. Zheng, X.X. Liu, P. Xu, P.F. Liu, Y.Z. Zhao, J. Yang // International Journal of Hydrogen Energy. 2012. No. 37. 1048.

146. Di Egidio A., Luongo A., Paolone A. Linear and nonlinear interactions between static and dynamic bifurcations of damped planar beams // Int. J. Nonlinear Mech. 2007. Vol. 42 (1). P. 88-98.

DOI: 10.1016/j.ijnonlinmec.2006.12.010

147. Efficient 3D modeling of damage in composite materials / A. Elsisi, H. Elemam, H.A. Salim, H.E.M. Sallam // Journal of Composite Materials. 2015. Vol. 49, iss. 7. P. 817-828. https://doi.org/10.1177/0021998314525983

148. Egorov A.V. Dynamic behaviour of a two-layer metal composite pressure vessel [Динамическое поведение двухслойного металлокомпозитного

баллона давления] // AIP Conference Proceedings 2318, 150021 (2021); https://doi.org/10.1063Z5.0035943

149. EgorovA.V. Estimated delamination of an elastic-plastic liner in a high-pressure metal composite vessel // 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1399 044057 DOI: 10.1088/1742-6596/1399/4/044057

150. Egorov A.V. Impact of compression shock loads on buried pipelines = Воздействие ударных нагрузок сжатия на скрытые трубопроводы // 2020. J. Phys.: Conf. Ser. 1679. Iss. 5. 052062. DOI: 10.1088/1742-6596/1679/5/052062

151. Egorov A.V. Studying rigidity of the welded liner — composite shell construction // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 2019, 537, 022030. https://doi.org/10.1088/1757-899X/537/2/022030

152. Egorov A.V. Technological stability of the liner in a separable metal composite pressure vessel // SAE Int. J. Aerosp. 2020. Vol. 13, no. 1. 15 p. DOI: 10.4271/01-13-01-0005

153. Egorov A.V., Egorov V.N. Analysis of delamination in metal composite pressure vessels // AIP Conference Proceedings 2171, 170024 (2019). DOI: 10.1063/1.5133335

154. Egorov A.V., Egorov V.N. Buckling of the flexible rod under shock loads. In: Zingoni A., ed. Advances in Engineering Materials, Structures and Systems: Innovations, Mechanics and Applications. London, Taylor & Francis Group, 2019, pp. 879-883. ISBN 978-1-138-38696-9

155. Egorov A.V., Egorov V.N. Flexible bar buckling under short-time and long-term compressions // Multidiscipline Modeling in Materials and Structures. 2020. Vol. 17, no. 1. P. 199-210. https://doi.org/10.1108/MMMS-11-2019-0193

156. El-Sawy K. Inelastic Stability of Liners of Cylindrical Conduits with Local Imperfection under External Pressure // Tunnel. Undergr. Sp. Tech. 2013. No. 33. P. 98-110. DOI: 10.1016/j.tust.2012.09.004

157. El-Sawy K. Inelastic Stability of Loosely Fitted Cylindrical Liners // J. Struct. Eng. 2002. Vol. 128 (7). P. 934-941.

158. El-Sawy K. Inelastic Stability of Tightly Fitted Cylindrical Liners Subjected to External Uniform Pressure // Thin Wall. Struct. 2001. No. 39 (9). P. 731-744.

159. El-Sawy K., Moore I.D. Stability of Loosely Fitted Liners Used to Rehabilitate Rigid Pipes // J. Struct. Eng. 1998. 124 (11). P. 1350-1357.

160. Eremin N.V. Analysis of microstructure of laminated polymer composite material of metal composite overwrapped pressure vessel // Siberian Journal of Science and Technology. 2018. Vol. 19, no. 2. P. 346-354 (= Еремин Н.В. Анализ микроструктуры слоистого полимерного композиционного материала металлокомпозитного бака высокого давления // Сибирский журнал науки и технологий. 2018. Т. 19, № 2. С. 346-354).

DOI: 10.31772/2587-6066-2018-19-2-346-354

161. Estrada C.F, Godoy L.A., Flores F.G. Buckling of Vertical Sandwich Cylinders Embedded in Soil // Thin Wall. Struct. 2012. No. 61. P. 188-195. http://dx.doi.org/10.1016/j.tws.2012.05.010

162. Experimental and analytical investigation of the cylindrical part of a metallic vessel reinforced by filament winding while submitted to internal pressure / H. Abdelkader, D. Chapelle, M.L. Boubakar, B. Abderrezak // International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2009. Vol. 86 (10). P. 649-655. DOI: 10.1016/j.ijpvp.2009.06.002

163. Experimental and numerical study on circular tunnels under seismic loading / G. Lanzano, E. Bilotta, G. Russo, F. Silvestri // European Journal of Environmental and Civil Engineering. 2015. Vol. 19 (5). P. 539-563.

164. Fan Ye. Local Buckling Analysis of Thin-Wall Shell Structures. Master Thesis Project. Delft University of Technology. 2015.

165. Farzad Talebi, Junji Kiyono. Introduction of an axial force terms to governing equation for buried pipeline subjected to strike-slip fault movements // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2020. Vol. 133:106125. DOI: 10.1016/j.soildyn.2020.106125

166. Finite element analysis of composite high-pressure hydrogen storage vessels / J. Marzbanrad, A. Paykani, A. Afkar, M. Ghajar // J. Mater. Environ. Sci. 2013. 4 (1). P. 63-74.

167. Gao D.-L, Huang W.-J. A review of down-hole tubular string buckling in well engineering // Petroleum Science. 2015. Vol. 12(3). P. 443-457. DOI: 10.1007/s12182-015-0031-z

168. Gavriilidis I, Karamanos S.A. Bending and buckling of internally-pressurized steel lined pipes // Ocean Engineering. 2019. Vol. 171. P. 540-553. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2018.11.052

169. Gavriilidis I., Karamanos S.A. Influence of lined pipe fabrication on liner wrinkling // Proceedings of the ASME 38th International Conference on Ocean, Offshore & Arctic Engineering, OMAE 2019. Glasgow, Scotland, UK. June 2019. DOI: 10.1115/OMAE2019-95743

170. Gemi L. Investigation of the effect of stacking sequence on low velocity impact response and damage formation in hybrid composite pipes under internal pressure. A comparative study // Composites. Part B: Engineering. 2018. Vol. 153. P. 217-232. https://doi.org/10.1016/jxompositesb.2018.07.056

171. Gentilleau B, Touchard F., Grandidier J.-C. Numerical study of influence of temperature and matrix cracking on Type IV hydrogen high pressure storage vessel behavior // Composite Structures. 2014. Vol. 111, no. 1. P. 98-110. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2013.12.034

172. Glock D. Überkritisches Verhalten eines Starr Ummantelten Kreisrohres bei Wasserdrunck von außen und Temperaturerhöhung [Post-critical behaviour of a rigidly encased circular pipe subject to external water pressure and thermal rise] // Der Stahlbau. 1977. Bd. 46, No. 7. S. 212-217.

173. Hutchinson W.J, Budiansky B. Dynamic Buckling Estimates // AIAA Journal. 1966. Vol. 4, no. 3. P. 527-530.

174. Ibrahimbegovic A. On finite element implementation of geometrically nonlinear Reissner's beam theory: three-dimensional curved beam elements //

Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 1995. Vol. 122, no. 12. P. 11-26.

175. Impact of spatial variability of earthquake ground motion on seismic demand to natural gas transmission pipelines / S.P. Papadopoulos, A.G. Sextos, O.-S. Kwon, S. Gerasimidis, G. Deodatis // Proc. 16th World Conf. on Earthquake Engineering. Santiago, Chile, 9-13 January 2017. Paper No. 4318.

176. Investigation of interlayer hybridization effect on burst pressure performance of composite overwrapped pressure vessels with load-sharing metallic liner / S. Kangal, O. Kartav, M. Tanoglu, E. Akta§, H. Se?il Artem // Journal of Composite Materials. 2019. Vol. 54. P. 961-980.

DOI: 10.1177/0021998319870588

177. Jahangiri V., Shakib H. Seismic risk assessment of buried steel gas pipelines under seismic wave propagation based on fragility analysis // Bulletin of Earthquake Engineering. 2018. Vol. 16 (3). P. 1571-1605.

178. Karamanos S.A. Mechanical behavior of steel pipe bends: An overview // ASME Journal of Pressure Vessel Technology. 2016. Vol. 138 (4). Article 041203.

179. Katifori E, Alben S., Nelson D.R. Collapse and folding of pressurized rings in two dimensions // Physical review E. 2009. Vol. 79(5 Pt 2). Article 056604. DOI: 10.1103/PhysRevE.79.056604

180. Kobayashi S., Imai T, Wakayama Sh. Burst strength evaluation of the FW-CFRP hybrid composite pipes considering plastic deformation of the liner // Composites. Part A: Applied Science and Manufacturing. 2007. Vol. 38. P. 1344-1353.

181. Koppert J.J.M. Virtual testing of dry filament wound thick walled pressure vessels / J.J.M. Koppert, H. De Boer, A.P.D. Weustink, A. Beukers, H.E.N. Bersee // 16th Int. Conf. on Composite Materials (ICCM-16), Kyoto, Japan. 2007.

182. Kuzkin V.A., Dannert M.M. Buckling of a column under a constant speed compression: a dynamic correction to the Euler formula // Acta Mechanica. 2016. Vol. 227 (6). P. 1645-1652. DOI: 10.1007/s00707-016-1586-5

183. Kyriakides S., Corona E. Mechanics of Offshore Pipelines: Vol. 1. Buckling and Collapse. Burlington: Elsevier, 2007.

184. Lateral soil-pipeline interaction in sand backfill: Effect of trench dimensions / Y.K. Chaloulos, G.D. Bouckovalas, S.D. Zervos, A.L. Zampas // Computers and Geotechnics. 2015. Vol. 69. P. 442-451.

185. Lepikhin A.M., Burov A.E., Moskvichev V.V. Possibilities of the design estimates of the reliability of a high-pressure metal-composite tank [Возможности проектно-сметной оценки надежности металлокомпозитного резервуара высокого давления] // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2015. Vol. 44 (4). P. 344-349. DOI: 10.3103/S1052618815040081

186. Li F.S., Kyriakides S. On the response and stability of two concentric, contracting rings under external pressure // Int. J. Solid. Struct. 1991. Vol. 27 (1). P. 1-14.

187. Lifshitz J.M., Dayan H. Filament-wound pressure vessel with thick metal liner // Composite Structures. 1995. No. 32. P. 313-323.

188. Liu P.F., Xing L.J., Zheng J.Y. Failure analysis of carbon fiber/epoxy composite cylindrical laminates using explicit finite element method // Composites. Part B: Engineering. 2014. Vol. 56. P. 54-61. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.08.017

189. Load sharing ability of the liner in type III composite pressure vessels under internal pressure / H. Almeida Jr., H. Faria, A.T. Marques, S.C. Amico // Journal of Reinforced Plastics and Composites. 2014. Vol. 33, iss. 24. P. 22742286. https://doi.org/10.1177/0731684414560221

190. Mujeeb Iqba M.A., Mohd Hasham Ali, Mohammed Fareed. Design and Stress Analysis of FRP Composite Pressure Vessel [Расчет и анализ напряжений композитного баллона давления из армированного волокном пластика] // International Journal for Modern Trends in Science and Technology. 2016. Vol. 2. Iss. 05. URL: https://ru.scribd.com/document/314560555/Design-and-Stress-Analysis-of-FRP-Composite-Pressure-Vessel

191. Manga H.A., Pavliceka S., Jiab X. The buckling sphere: a symbiosis of mechanics and geometry // Computer Methods in applied mechanics and engineering. 2016. No. 309. P. 325-363.

192. Material characterization of filament-wound composite pipes / W. Toh, T.L. Bin, K.M. Tse, V.B.C. Tan // Composite Structures. 2018. Vol. 206. P. 474-483. DOI: 10.1016/j.compstruct.2018.08.049

193. Meiera C., Wall W., Popp A. Geometrically Exact Finite Element Formulations for Curved Slender Beams: Kirchhoff—Love Theory vs. Simo— Reissner Theory. Cornell University Library, 2016.

URL: https://arxiv.org/abs/1609.00119 (дата обращения 19.10.2018).

194. Montel R. Formule Semi-Empirique pour la Détermination de la Pression Extérieure Limite d'Instabilité des Conduits Métalliques Lisses Noyées dans du Béton // La Houille Blanche. 1960. Vol. 15 (5). P. 560-568.

195. New design rules for tubes in combined walls in EN1993-5 / A.M. (Nol) Gresnigt, Sjors H.J. Van Es, S.A. Karamanos, D. Vasilikis. ce/papers. 2017. Vol. 1. P. 948-959. https://doi.org/10.1002/cepa.135

196. New Russian lunar unmanned space complexes / V.V. Khartov, V.P. Dolgopolov, V.V. Efanov, O.N. Zaytseva, et al. // Solar System Research. 2011. Vol. 45, no. 7. P. 690-696.

197. Newly Developed Seismic Resilient Steel Pipe Joint Safeguards Pipeline Structural Integrity during Severe Geohazard Events / B.D. Keil, R.D. Mielke, F. Gobler, G. Lucier, S.A. Karamanos, et al. // UESI Pipelines 2020 Conference. San Antonio, Texas. August 2020.

198. Nonlinear stability analysis of thin-walled steel pipe confined in soft bilayer medium / Zhaochao Li, Junxing Zheng, Lijuan Meng, Zou Xingxing, Xiuyan Hu // Engineering Structures. 2019. Vol. 196:109318. DOI: 10.1016/j.engstruct.2019.109318

199. Numerical Analysis of Stress-Strain State and Strength of Metal Lined Composite Overwrapped Pressure Vessel / A.E. Burov, A.M. Lepihin,

N.A. Makhutov, V.V. Moskvichev // Strength of Materials. 2017. Vol. 49. P. 666675. https://doi.org/10.1007/s11223-017-9912-2

200. Numerical simulation and optimal design for composite high pressure hydrogen storage vessel: A review / P.F. Liu, J.K. Chu, S.J. Hou, P. Xu, J.Y. Zheng // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2012. No. 16. Article no. 1817.

201. Nunes P.J. Studying the production of filament wound composite pressure vessels / P.J. Nunes, J.C. Velosa, P.J. Antunes, J.F. Silva, A.T. Marques // 16th Int. Conf. on Composite Materials (ICCM-16), Kyoto, Japan. 2007.

202. Olhoff N., Seyranian A.P. Bifurcation and post-buckling analysis of bimodal optimum columns // International Journal of Solids and Structures. 2008. Vol. 45. P. 3967-3995.

203. On the numerical simulation of the response of gas pipelines under compression / G. Tsinidis, L. Di Sarno, A. Sextos, N. Psyrras, P. Furtner // Proceedings of the Ninth International Conference on Advances in Steel Structures, ICASS'2018, 5-7 December, 2018, Hong Kong, China.

DOI: 10.18057/ICASS2018.201

204. Onder A. Burst failure load of composite pressure vessels / A. Onder, O. Sayman, T. Dogan, N. Tarakcioglu // Composite structures. 2009. No. 89. Article no. 159.

205. Optimal design of filament wound Type 3 tanks under internal pressure using a modified genetic algorithm / C.-U. Kim, C.-S. Hong, C.-G. Kim, J.-Y. Kim // Composite Structures. 2005. Vol. 71, iss. 1. P. 16-25. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2004.09.006

206. Optimization of Type III pressure vessels using genetic algorithm and simulated annealing / V.A. Camarena, S. Ledesma, S.M. Aceves, A. Saldana-Robles, E. Ledesma // International Journal of Hydrogen Energy. 2017. Vol. 42 (31). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.06.146

207. Optimum design of dome contour for filament-wound composite pressure vessels based on a shape factor / C.-C. Liang, H.-W. Chen, C.-H. Wang // Composite Structures. 2002. Vol. 58. P. 469-482.

208. Performance Criteria for Liquid Storage Tanks and Piping Systems Subjected to Seismic Loading / M. Vathi, S.A. Karamanos, I.A. Kapogiannis, K.V. Spiliopoulos // Journal of Pressure Vessel Technology. 2017. Vol. 139, iss. 5. P. 051801 (12 pages). https://doi.org/10.1115/L4036916

209. Pietropaoli E. Progressive Failure Analysis of Composite Structures Using a Constitutive Material Model (USERMAT) Developed and Implemented in ANSYS© // Applied Composite Materials. 2012. Vol. 19 (3-4).

DOI: 10.1007/s10443-011-9220-0

210. Psyrras N., Sextos A. Safety of buried steel natural gas pipelines under earthquake-induced ground shaking: A review // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2018. Vol. 106. P. 254-277.

211. Rafiee R., Torabi M.A. Stochastic prediction of burst pressure in composite pressure vessels // Composite Structures. 2018. Vol. 185. P. 573-583. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.11.068

212. Rafiee R., Torabi M.A., Maleki S. Investigating structural failure of a filament-wound composite tube subjected to internal pressure: Experimental and theoretical evaluation // Polymer Testing. 2018. Vol. 67.

DOI: 10.1016/j.polymertesting.2018.03.020

213. Raja J., Selvaraju S., Sridhar R. Modelling and Analysis of Composite Pressure Vessel // International Journal of Advance Engineering and Research Development. 2018. Vol. 5. P. 1483-1487.

214. Ravinder Reddy P., Praveen Kumar H., Shashikanth Reddy P. Buckling Analysis of Laminated Composite Cylindrical Shells // International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology (IJIRSET). 2020. Vol. 9, iss. 4. P. 1639-1644.

215. Reliability-based buckling optimization with an accelerated Kriging metamodel for filament-wound variable angle tow composite cylinders / Z. Wang,

J.H.S. Almeida Jr., L. St-Pierre, Zh. Wang, S.G.P. Castro // Composite Structures. 2020. Vol. 254. Article no. 112821. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112821

216. Residual stress in oil and gas pipelines with two types of dents during different lifecycle stages / Ying Wu, Rong Zou, Yihuan Wang, Guojin Qin // KSCE Journal of Civil Engineering. 2020. DOI: 10.1007/s12205-020-1133-8

217. Riga E, Makra K, Pitilakis K. Investigation of the effects of sediments inhomogeneity and nonlinearity on aggravation factors for sedimentary basins // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2018. Vol. 110. P. 284-299.

218. Saberi M, Behnamfar F, Vafaeian M. A semi-analytical model for estimating seismic behavior of buried steel pipes at bend point under propagating waves // Bulletin of Earthquake Engineering. 2013. Vol. 11. P. 1373-1402.

219. Sapre S., Pareek K., Vyas M. Investigation of structural stability of Type IV compressed hydrogen storage tank during refueling of fuel cell vehicle // Energy Storage. 2020. Vol. 2 (4). DOI: 10.1002/est2.150

220. Sapre S., Vyas M., Pareek K. Impact of refueling parameters on storage density of compressed hydrogen storage Tank // International Journal of Hydrogen Energy. 2020. https://doi.org/10.1016/jijhydene.2020.08.136

221. Sarada Prasad Parida, Pankaj Charan Jena. Design and Finite Element analysis of Thick walled Laminated Composite Pressure Vessel [Проектирование и анализ методом конечных элементов толстостенных ламинированных композитных баллонов давления] // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). 2019. Vol. 8, iss. 10. ISSN: 2278-3075, DOI: 10.35940/ijitee.J9831.0881019

222. Seismic fragility analysis of a buried gas pipeline based on nonlinear time-history analysis / D.H. Lee, B.H. Kim, S.H. Jeong, J.S. Jeon, T.H. Lee // International Journal of Steel Structures. 2016. Vol. 16 (1). P. 231-242.

223. Seismic fragility of buried steel natural gas pipelines due to axial compression at geotechnical discontinuities / G. Tsinidis, L. Di Sarno, A. Sextos,

P. Furtner // Bulletin of Earthquake Engineering. 2019. DOI: 10.1007/s10518-019-00736-8

224. Seyranian A.P., Mailybaev A.A. Multiparameter stability theory with mechanical applications. World Scientific, New Jersey, 2004.

225. Silveira R.A.M., Nogueira C.L., Gonzalves P.B. A numerical approach for equilibrium and stability analysis of slender arches and rings under contact constraints // International Journal of Solids and Structures. 2013. No. 50. P. 147-159.

226. Simo J.C. A finite strain beam formulation. The three-dimensional dynamic problem. Part I // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 1995. Vol. 49, no. 1. P. 55-70.

227. Stress and damage analyses of composite overwrapped pressure vessel / Q.G. Wu, X.D. Chen, Z.C. Fan, D.F. Nie // Procedia Engineering. 2015. Vol. 130. P. 32-40. https: //doi.org/10.1016/j.proeng.2015.12.171

228. Sulaiman S., Borazjani S., Tang S.H. Finite element analysis of filament-wound composite pressure vessel under internal pressure // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2013. Vol. 50. Article no. 012061.

DOI: 10.1088/1757-899X/50/1/012061

229. Sun C, Shaw W.J.D., Vinogradov A.M. Instability of Confined Rings: An Experimental Approach // Exper. Mech. 1995. Vol. 35, no. 2. P. 97-103.

230. Taras A., Greiner R. Zum Gültigkeitsbereich der Bemessungsformeln für Druckschachtpanzerungen unter Außendruck [Scope of the Design Assumption for Pressure Tunnel Steel Linings Under External Pressure] // Der Stahlbau. 2007. Bd. 76 (10). S. 730-738.

231. The seismic response of natural gas pipelines buried in discontinuous permafrost under vertically propagating shear waves: parametric analysis / D.A. Pohoryles, L. Di Sarno, Oh-Sung Kwon, M. Ercolino, A. Sextos // COMPDYN 2019. 7th ECCOMAS Thematic Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering. M. Papadrakakis, M. Fragiadakis (eds.). Crete, Greece, 24-26 June 2019. Conference Paper. 20 p. June 2019. DOI: 10.7712/120119.7227.19304

232. The seismic response of natural gas pipelines buried in discontinuous permafrost under vertically propagating shear waves: parametric analysis / D.A. Pohoryles, L. Di Sarno, O.-S. Kwon, M. Ercolino, A. Sextos // Conference: COMPDYN 2019 — 7th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering AT: Crete, Greece.

DOI: 10.7712/120119.7227.19304

233. Varelis G.E, Karamanos S.A. Buckling of high-strength steel cylinders under cyclic bending in the inelastic range // Journal of Pressure Vessel Technology. 2014. Vol. 136, iss. 2. DOI: 10.1115/1.4026123

234. Vasiliev V.V. Composite pressure vessels — Analysis, design and manufacturing. Blacksburg: Bull Ridge Publ., 2009. 704 p.

235. Vasiliev V.V., Morozov E.V. Chapter 12. Composite Pressure Vessels. In: Advanced Mechanics of Composite Materials and Structures [Усовершенствованная механика композиционных материалов и конструкций]. Fourth Edition. Elsevier, 2018, 882 p. (Pages 787-821).

ISBN 978-0-08-102209-2 https://doi.org/10.1016/C2016-0-04497-2

236. Vasilikis D, Karamanos S.A. Buckling design of confined steel cylinders under external pressure // Journal of Pressure Vessel Technology. 2010. Vol. 133, no. 1. P. 331-341.

237. Vasilikis D, Karamanos S.A. Mechanics of Confined Thin-Walled Cylinders Subjected to External Pressure // Applied Mechanics Reviews. ASME. 2014. Vol. 66. Article Number 010801.

238. Vasilikis D, Karamanos S.A. Stability of Confined Thin-Walled Steel Cylinders under External Pressure // Int. J. Mech. Sci. 2009. 51 (1). P. 21-32.

239. Vazouras P., Dakoulas P., Karamanos S.A. Pipe-soil interaction and pipeline performance under strike-slip fault movements // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2015. Vol. 72. P. 48-65.

DOI: 10.1016/j.soildyn.2015.01.014

240. Vazouras P., Dakoulas P., Karamanos S.A. Structural performance of buried steel pipelines crossing strike-slip faults // 2014 10th International Pipeline

Conference. September 29 - October 3, 2014. Calgary, Alberta, Canada. ISBN: 978-0-7918-4613-1. Paper No. IPC2014-33323, V004T11A007; 9 pages. DOI: 10.1115/IPC2014-33323

241. Walters J.A. Help-Wrapped Composite Internally Pressurized Cylinders. New York: ASME, 2003. P. 119.

242. Wang L. Continuum damage modeling and progressive failure analysis of carbon fiber/epoxy composite pressure vessel // Composite Structures. 2015. Vol. 134 (15). P. 475-482. DOI: 10.1016/j.compstruct.2015.08.107

243. Xu P., Zheng J., Liu P.F. Finite element analysis of burst pressure of composite hydrogen storage vessels // Materials and Design. 2009. Vol. 30 (7). P. 2295-2301. DOI: 10.1016/j.matdes.2009.03.006