Journal of Samara State Technical University, Ser. Physical and Mathematical SciencesJournal of Samara State Technical University, Ser. Physical and Mathematical Sciences1991-86152310-7081Samara State Technical University2048310.14498/vsgtu1459Research ArticleA study of steady creep of layered metal-composite beams of laminated-fibrous structures with account of their weakened resistance to the transverse shiftYankovskiiAndrei P(Dr. Phys. & Math. Sci.; lab4nemir@rambler.ru), Leading Research Scientist, Lab. of Fast Processes Physicslab4nemir@rambler.ruKhristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences150320162018510814022020Copyright © 2016, Samara State Technical University2016Steady-state creep of a hybrid metal-composite laminated bending beams of irregular patterns is considered. Beams consist of walls and load-bearing layers, attached at the top and bottom (shelves). The shelves are reinforced with fibers in the longitudinal direction, and the walls are reinforced either longitudinally or cross in the plane. Under the hypotheses of the Timoshenko theory the boundary value problem is formulated for the calculation of the considered beams, which allows taking into account the weakened resistance of the walls of the transverse shifts. The simple iteration method based on the idea of the se-cant modulus method is applied for linearization of the problem. The mechani-cal behavior of reinforced and unreinforced doubleseat beams and cantilevers in conditions of steady creep under the action of uniformly distributed trans-verse load is investigated. Cross sections of beams are I-shaped. It is shown that for homogeneous I-beams, the classical Bernoulli theory does not guaran-tee the calculated results in compliance within 20% accuracy, which is consid-ered to be acceptable if the width of the shelf is comparable with the height of cross sections of beams. In the cases of metal-composite beams, the classical theory becomes generally unacceptable, because it lowers by several orders of magnitude the compliance of such structures in conditions of steady creep. It is demonstrated that the rate of shear strain, actively developing in their walls, must be considered. The consideration of these strain rates within the frame-work of the Timoshenko theory led to the discovery of new mechanisms of de-formation of laminated beams which the classical theory does not find. It is shown that the change in mechanism of deformation can occur by increasing the density of reinforcement of shelves or walls.metal-compositesreinforcementlaminated beamssteady state creepTimoshenko theoryBernoulli theorynon-uniqueness of solutionметаллокомпозитыармированиеслоистые балкиустановившаяся ползучестьтеория Тимошенкотеория Бернуллинеединственность решения[Каркаускас Р. П., Крутинис А. А., Аткочюнас Ю. Ю., Каланта С. А., Нагявичюс Ю. А. Строительная механика. Программы и решения задач на ЭВМ / ред. А. А. Чираса. М.: Стройиздат, 1990. 360 с.][Немировский Ю. В., Мищенко А. В., Вохмянин И. Т. Рациональное и оптимальное проектирование слоистых стержневых систем. Новосибирск: НГАСУ, 2004. 488 с.][Композиционные материалы: Справочник / ред. В. В. Васильев, Ю. М. Тарнопольский. М.: Машиностроение, 1990. 512 с.][Качанов Л. М. Теория ползучести. М.: Физматгиз, 1960. 456 с.][Работнов Ю. Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966. 752 с.][Радченко В. П., Еремин Ю. А. Реологическое деформирование и разрушение материалов и элементов конструкций. М.: Машиностроение-1, 2004. 264 с.][Мищенко А. В., Немировский Ю. В. Ползучесть однородных и слоистых рам на основе трехкомпонентной модели // Изв. вузов. Строительство, 2009. № 5. С. 16-24.][Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1986. 512 с.][Янковский А. П. Исследование установившейся ползучести армированных металлокомпозитных балок-стенок с учётом ослабленного сопротивления поперечному сдвигу // Механика композиционных материалов и конструкций, 2012. Т. 18, № 3. С. 301-319.][Юзиков В. П., Панасенко Н. Н. Строительная механика тонкостенных стержней. Волгоград: Волгоград. научн. изд-во, 2013. 361 с.][Васильев В. В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. 272 с.][Washizu K. Variational Methods in Elasticity and Plasticity. New York: Pergamon Press, 1982. xv+630 pp.][Янковский А. П. Моделирование механического поведения перекрёстно армированных металлокомпозитов в условиях установившейся ползучести // Механика композиционных материалов и конструкций, 2011. Т. 17, № 3. С. 362-384.][Писаренко Г. С., Можаровский Н. С. Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести. Справочное пособие. Киев: Наукова думка, 1981. 496 с.][Композиционные материалы: Справочник / ред. Д. М. Карпинос. Киев: Наукова думка, 1985. 592 с.][Никитенко А. Ф. Ползучесть и длительная прочность металлических материалов. Новосибирск: НГАСУ, 1997. 278 с.][Перельмутер А. В., Сливкер В. И. Устойчивость равновесия конструкций и родственные проблемы. Т. 3. М.: СКАД СОФТ, 2011. 400 с.][Янковский А. П. Оценка предельных уровней нагружения сложно армированных оболочек вращения в условиях ползучести // Проблемы прочности и пластичности, 2010. № 72. С. 63-72.]