Аналіз напружено-деформованого стану купола-оболонки місячного модуля

Abstract

UK: Постановка проблеми. Сьогодні проблематикою вивчення можливостей будівництва баз та поселень на поверхні Місяця займаються провідні дослідники світу. Для забезпечення захисту екіпажу довготривалих місій необхідна розробка житлових модулів. Ефективним рішенням для будівництва на Місяці стане застосування місцевого ґрунту (реголіту) для виробництва бетону та арматури. Наразі вже є дані щодо фізико-механічних властивостей таких матеріалів, проте відсутні дослідження роботи монолітних несних конструкцій з їх застосуванням. Мета статті − оцінення напружено-деформованого стану куполів-оболонок житлових модулів, розташованих на поверхні Місяця, з урахуванням фізико-механічних характеристик будівельних матеріалів із сировини місцевого походження (реголіту) та умов середовища. Висновки. З використанням положень мембранної теорії оболонок та скінченноелементного моделювання отримано дані щодо напружено-деформованого стану тонкостінних куполів-оболонок для зведення місячних житлових модулів на 8, 10 та 12 членів екіпажу. На основі отриманих даних щодо внутрішніх зусиль визначено необхідну товщину та площу армування оболонки модуля. Проведено порівняльний аналіз результатів визначення внутрішніх зусиль та конструктивних параметрів розглянутих куполів-оболонок. Установлено, що відхилення величин внутрішніх зусиль біля опорного кільця в меридіональному напрямку, внутрішніх зусиль у зоні верхівки купола, а також площа поперечного перерізу арматури та товщина оболонки для всіх розглянутих варіантів не перевищує 10 %. Виняток становлять дані щодо внутрішніх зусиль біля опорного кільця в кільцевому напрямку від внутрішнього тиску для купола-оболонки на вісьмох членів екіпажу, від усіх типів навантажень для варіанта на 10 та 12 членів екіпажу, що пов’язано з відмінностями обраних методів аналізу.