<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">maplants</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Machines and Plants: Design and Exploiting</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2412-592X</issn><publisher><publisher-name>МОО "Стратегия объединения"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">maplants-14</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭКОНОМИКА НАУКОЕМКИХ И ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ПРОИЗВОДСТВ. УПРАВЛЕНИЕ В ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ECONOMICS OF KNOWLEDGE-INTENSIVE AND HIGH-TECH ENTERPRISES AND INDUSTRIES. MANAGEMENT IN ORGANIZATIONAL SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Расчет процесса нелинейного деформирования гофрированных мембран</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Corrugated Membrane Nonlinear Deformation Process Calculation</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Николаева</surname><given-names>А. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nikolaeva</surname><given-names>A. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">nikolaeva@bmstu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Подкопаев</surname><given-names>С. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Podkopaev</surname><given-names>S. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">podkopaevsa@bmstu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>МГТУ им. Н.Э. Баумана</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Bauman Moscow State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>17</day><month>06</month><year>2016</year></pub-date><volume>0</volume><issue>3</issue><fpage>62</fpage><lpage>69</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Николаева А.С., Подкопаев С.А., 2016</copyright-statement><copyright-year>2016</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Николаева А.С., Подкопаев С.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Nikolaeva A.S., Podkopaev S.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.maplants-journal.ru/jour/article/view/14">https://www.maplants-journal.ru/jour/article/view/14</self-uri><abstract><p>В настоящее время упругие элементы в виде гофрированных мембран получили широкое распространение в приборостроении. От точности расчета упругих элементов зависят надежность и качество приборов, поэтому расчет гофрированных мембран представляет собой актуальную задачу. Для расчета гофрированной мембраны был использован метод продолжения по параметру и метод смены подпространства управляющих параметров. Алгоритм реализован в авторской программе на языке С. Результатами расчета являются упругая характеристика мембраны, а также деформированная форма ее меридиана. Предложенная методика расчета показала свою эффективность и может быть рекомендована для анализа широкого круга упругих элементов. DOI: 10.7463/aplts.0315.0790843</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Elastic elements are widely used in instrumentation. They are used to create a particular interference between the parts, for accumulating mechanical energy, as the motion transmission elements, elastic supports, and sensing elements of measuring devices. Device reliability and quality depend on the calculation accuracy of the elastic elements. A corrugated membrane is rather common embodiment of the elastic element.</p><p>The corrugated membrane properties depend largely on its profile i.e. a generatrix of the meridian surface.</p><p>Unlike other types of pressure elastic members (bellows, tube spring), the elastic characteristics of which are close to linear, an elastic characteristic of the corrugated membrane (typical movement versus external load) is nonlinear. Therefore, the corrugated membranes can be used to measure quantities, nonlinearly related to the pressure (e.g., aircraft air speed, its altitude, pipeline fluid or gas flow rate). Another feature of the corrugated membrane is that significant movements are possible within the elastic material state. However, a significant non-linearity of membrane characteristics leads to severe complicated calculation.</p><p>This article is aimed at calculating the corrugated membrane to obtain the elastic characteristics and the deformed shape of the membrane meridian, as well as at investigating the processes of buckling. As the calculation model, a thin-walled axisymmetric shell rotation is assumed. The material properties are linearly elastic. We consider a corrugated membrane of sinusoidal profile. The membrane load is a uniform pressure.</p><p>The algorithm for calculating the mathematical model of an axisymmetric corrugated membrane of constant thickness, based on the Reissner’s theory of elastic thin shells, was realized as the author's program in C language. To solve the nonlinear problem were used a method of changing the subspace of control parameters, developed by S.S., Gavriushin, and a parameter marching method developed by N.V. Valishvili. The principle of the method of changing the subspace of control parameters is piecewise smooth parameter marching process. In each smooth section a numerical analysis is reduced to the one-parameter problem.</p><p>The problem is solved by two-stage predictor-corrector scheme. The predictor stage uses extrapolation to predict initial values of unknown on the basis of historical data. At the corrector stage a modified method of Newton - Raphson is used to specify initial approximation solutions.</p><p>As a result of the programme, the following results were obtained: elastic characteristic of the corrugated membrane and deformed shapes of a corrugated shell meridian in appropriate points of the elastic characteristic.</p><p>The paper has considered a phenomenon of local buckling. It has shown the elastic characteristic obtained and a deformed shape of the corrugated membrane meridian. The method to have an isolated solution by changing a subspace of control parameters has been proposed. The proposed algorithm enables efficient investigation of membrane behaviour during nonlinear deformation.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>упругий элемент</kwd><kwd>нелинейное деформирование</kwd><kwd>тонкостенная оболочка</kwd><kwd>большие перемещения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>elastic element</kwd><kwd>thin-walled shell</kwd><kwd>large deformation</kwd><kwd>nonlinear deformation</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов. М.: Машгиз, 1962. 465 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов. М.: Машгиз, 1962. 465 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Григолюк Э.И., Лопаницын Е.А. Конечные прогибы, устойчивость и за- критическое поведение тонких пологих оболочек. М.: МГТУ «МАМИ», 2004. 162 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Григолюк Э.И., Лопаницын Е.А. Конечные прогибы, устойчивость и за- критическое поведение тонких пологих оболочек. М.: МГТУ «МАМИ», 2004. 162 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Попов Е.П. Явление большого перескока в упругих системах и расчет пружинных контактных устройств // Инженерный сборник. 1948. Т . 5 , вып . 1 . С . 62-92</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Попов Е.П. Явление большого перескока в упругих системах и расчет пружинных контактных устройств // Инженерный сборник. 1948. Т. 5, вып. 1. С. 62-92.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bich D.H., Tung H.V. Non-linear axisymmetric response of functionally graded shallow spherical shells under uniform external pressure including temperature effects// International Journal of Non-linear Mechanics. 2011. Vol. 46, no. 9. P. 1195-1204. DOI: 10.1016/j.ijnonlinmec.2011.05.015</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bich D.H., Tung H.V. Non-linear axisymmetric response of functionally graded shallow spherical shells under uniform external pressure including temperature effects// International Journal of Non-linear Mechanics. 2011. Vol. 46, no. 9. P. 1195-1204. DOI: 10.1016/j.ijnonlinmec.2011.05.015</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Li Q.S., Liu J., Tang J. Buckling of shallow spherical shells including the effects of transverse shear deformation // International Journal of Mechanical Sciences. 2003. Vol . 45, no . 9. P . 1519-1529 . DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2003.09.020</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Li Q.S., Liu J., Tang J. Buckling of shallow spherical shells including the effects of transverse shear deformation // International Journal of Mechanical Sciences. 2003. Vol. 45, no. 9. P. 1519-1529. DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2003.09.020</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаврюшин С.С., Барышникова О.О., Борискин О.Ф. Численный анализ элементов конструкций машин и приборов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 479 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гаврюшин С.С., Барышникова О.О., Борискин О.Ф. Численный анализ элементов конструкций машин и приборов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 479 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаврюшин С.С. Численное моделирование процессов нелинейного деформирования тонких упругих оболочек // Математическое моделирование и численные методы. 2014. № 1. С. 115-130</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гаврюшин С.С. Численное моделирование процессов нелинейного деформирования тонких упругих оболочек // Математическое моделирование и численные методы. 2014. № 1. С. 115-130.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаврюшин С.С. Анализ и синтез тонкостенных элементов робототехнических устройств с предписанным законом деформирования // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2011. № 12. С. 22-32</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гаврюшин С.С. Анализ и синтез тонкостенных элементов робототехнических устройств с предписанным законом деформирования // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2011. № 12. С. 22-32.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Валишвили Н.В. Методы расчета оболочек вращения на ЭЦВМ. М.: Машиностроение, 1976. 278 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Валишвили Н.В. Методы расчета оболочек вращения на ЭЦВМ. М.: Машиностроение, 1976. 278 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Феодосьев В.И. О больших прогибах и устойчивости круглой мембраны с мелкой гофрировкой // Прикладная математика и механика. 1945. Т. 9, № 5. С. 389-412</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Феодосьев В.И. О больших прогибах и устойчивости круглой мембраны с мелкой гофрировкой // Прикладная математика и механика. 1945. Т. 9, № 5. С. 389-412.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
