Научная статья на тему 'Математические модели задач нелинейной динамики вязкоупругих изотропных пластин и оболочек гладко-переменной толщины (асимметричные случаи)'

Математические модели задач нелинейной динамики вязкоупругих изотропных пластин и оболочек гладко-переменной толщины (асимметричные случаи) Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
40
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Magazine of Civil Engineering
Scopus
ВАК
RSCI
ESCI
Ключевые слова
ПЛАСТИНЫ И ОБОЛОЧКИ ГЛАДКО-ПЕРЕМЕННОЙ ТОЛЩИНЫ / ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ / ВЯЗКОУПРУГОСТЬ / ПОЛЗУЧЕСТЬ / УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Абдикаримов Рустамхан Алимханович, Жгутов Владимир Михайлович

Тонкостенные пластины и оболочки широко применяются в современном строительстве в качестве элементов как ограждающих, так и несущих конструкций, предназначенных для работы под воздействием значительных силовых нагрузок. В статье рассматривается поведение асимметричных пластин и оболочек гладко-переменной толщины при совместном учете геометрической нелинейности и вязкоупругих свойств материала.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Абдикаримов Рустамхан Алимханович, Жгутов Владимир Михайлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Математические модели задач нелинейной динамики вязкоупругих изотропных пластин и оболочек гладко-переменной толщины (асимметричные случаи)»

Математические модели задач нелинейной динамики вязкоупругих изотропных пластин и оболочек гладко-переменной толщины (асимметричные случаи)

К.т.н., профессор Р.А. Абдикаримов,

Ташкентский финансовый институт;

К.т.н В.М. Жгутов*,

ООО «Архитектурно-строительная компания «Китеж»

Тонкостенные пластины и оболочки широко применяются в современном строительстве в качестве элементов как ограждающих, так и несущих конструкций, предназначенных для работы под воздействием значительных силовых нагрузок. Указанные нагрузки могут быть и статическими, и динамическими.

С целью обеспечения в нужных местах требуемой жесткости тонкие пластины или оболочки могут быть подкреплены ребрами, а могут иметь и плавные утолщения. Следовательно, всю конструкцию следует рассматривать как конструкцию переменной (гладко-переменной или же ступенчато-переменной) толщины. Подкрепление пластин или оболочек ребрами делает, как правило, их профили асимметричными. Зачастую асимметрия профилей может иметь место и в случаях их плавных утолщений.

Известно, что тонкостенные элементы допускают достаточно большие прогибы (даже при нагрузках, далеких от своих критических значений). При долго длящихся нагрузках в материале пластин и оболочек может проявиться свойство ползучести (вязкоупругости), что приведет к существенному снижению их несущей способности.

Вне сомнения, что расчеты на прочность, колебания и устойчивость описанных конструкций играют важную роль при проектировании современных зданий и сооружений.

Таким образом, для получения более реальной картины напряженно-деформированного состояния (НДС) указанных элементов в виде пластин и оболочек необходимо проводить исследования в геометрически нелинейной постановке при совместном учете влияния асимметрии их профилей, а также возможного проявления вязкоупругих свойств материала.

Исследованию устойчивости оболочек постоянной и ступенчато-переменной толщины (асимметричные случаи) в геометрически нелинейной постановке при учете ползучести материала посвящены работы В.М. Жгутова [1-13]. В работах Р.А. Абдикаримова [14-16, 28-29], а также совместной работе Р.А. Абдикаримова и В.М. Жгутова [17] рассмотрены аналогичные задачи о колебаниях и динамической устойчивости вязкоупругих пластин и оболочек гладко-переменной толщины (симметричные случаи).

Тем не менее, поведение асимметричных пластин и оболочек гладко-переменной толщины при совместном учете геометрической нелинейности и вязкоупругих свойств материала в настоящее время исследовано недостаточно и требует дальнейшего изучения.

В свете изложенного разработка новых математических моделей и эффективных вычислительных алгоритмов решения нелинейных динамических задач о колебаниях и устойчивости вязкоупругих систем с гладко-переменной жесткостью (асимметричные случаи) представляется актуальной и важной.

Рассматриваем пологие оболочки на прямоугольном плане (в частности, пластины), а также круговые цилиндрические оболочки.

Некоторую внутреннюю поверхность оболочки принимаем за отсчетную поверхность г = 0. Координатные линии х и у криволинейной ортогональной системы координат направляем по линиям кривизны, а ось г - по внутренней нормали отсчетной поверхности.

Толщину оболочки задаем ограничивающими ее (в нормальном направлении) гладкими поверхностями

2 в = г в (х, у) и гн = гн (х, у) (рис. 1).

Считаем, что оболочка находится под действием механической нагрузки при определенном закреплении ее контура.

Основываясь на кинематической гипотезе Кирхгофа-Лява, учитываем совместно геометрическую нелинейность и возможность развития деформации ползучести (вязкоупругости) в материале. Для описания процесса ползучести используем линейный вариант наследственной теории ползучести.

Математическую модель деформирования оболочки (пластины) понимаем как совокупность:

• геометрических соотношений (выражений деформаций через перемещения);

• физических соотношений (связи напряжений и деформаций);

• функционала полной энергии деформации (или действия), условие стационарности которого эквивалентно уравнениям равновесия или движения.

в) г)

Рисунок 1. Примеры пластин и оболочек гладко-переменной толщины (асимметричные случаи):

а) и б) - пологие оболочки (в частности, пластины); в) и г) - круговые цилиндрические оболочки.

Геометрические соотношения в отсчетной поверхности г = 0 с учетом геометрической нелинейности имеют вид

ди , 1 (dw

sx =^г- kxw + —I —

дх 21 дх

dv 1

sy =------------------kw + —

y dy y 2

( dw ^ dy.

= du dv dw dw

^ dy dx dx dy ’

где вх, ву и - деформации удлинения вдоль осей х, у и сдвига в касательной плоскости (^х, dy); и, V и w- компоненты вектора перемещений (перемещения) точек вдоль осей х, у и г соответственно; кх = 1/ Ях и ку = 1/Я2 - главные кривизны (Я: и Я2 - главные радиусы кривизны) оболочки вдоль осей х и у соответственно.

В случае пластины в соотношениях (1) следует положить кх = ку = 0; для круговой цилиндрической оболочки (не обязательно пологой) кх = 0, ку = 1 /Я , где Я - радиус цилиндра.

Деформации в слое г ^ 0 вычисляем по формулам [2, 4, 5]:

в х =в х + гХ1 , в У =в у + гХ2 , В = Вху + 2гХ12 ,

где

Х1 =

d w ".dx2

X2 =

d2 w '~dyr

2Zl2 = -2

d2 w dxdy

суть функции изменения кривизны

[X = X(x>y),X2 = X2(x>y)] и кручения [Xi2 = Xi2(x>y)] ■

Физические соотношения в соответствии с линейным вариантом наследственной теории ползучести для изотропных материалов примем в виде [18 -20]:

2

2

(l - Г )б:Х2 + ). ^ y -- (l - Г \Sl + MSl ) , Gxy = F^xy , (2)

1 -^ к^Н*у)^у- 1 -М2^ ^^^Р^ху 2(1 + му

где E и /и- модуль упругости и коэффициент Пуассона материала оболочки;

t

Г* - интегральный оператор с ядром релаксации Г(?), такой, что Г*£ = |г( - т>(т)/т;

0

t- время наблюдения; т - переменная интегрирования (время, предшествующее моменту наблюдения).

Интегрируя напряжения (2) по переменной г в пределах от zВ = zВ(х, у) до zН = zН (х, у) , получаем выражения для внутренних силовых факторов, приведенных к срединной поверхности оболочки и приходящихся на единицу длины сечения:

• усилия растяжения (сжатия) и сдвига

Е (1 -Г*

2

Nx - j°xdz - Е- Г ) [ (x + [y )+ A1(1 + ГХ2 )]

z В 1 Г

Ny - faydz - Е([-Г2 )[( +/usx)+ A1 (х2 + Г)](3) А 1Л

В г2

Nxy - f °xydz - ^ -Г) l[ + 2AlXl2 ];

изгибающие и крутящий моменты [18]

E (1 - Г

Mx - f °xzdz - Ei(l- Г ) [A1 (x + rsy ) + A2 (Xl + ГХ2 )] ,

Zb 1 Г

My - f Gyzdz - E1(1-- I2 ) [a1 (y + rSx ) + A2 (X2 + ГХ1)], (4)

1 LI

Г

ZH E(1 — Г* ) Г

M- - f °xyzdz - 2(1 -r ) Wxy + 2A2 X12 ]

xy xy 1 xy

zb

В формулах (3) и (4) А0 = |ёг, А1 = |гёг и А2 = |г2ёг - погонные площадь поперечного

2Ь 2Ь 2Ь

(продольного) сечения оболочки, статический момент и момент инерции данного сечения соответственно.

Как известно, в случае геометрически нелинейных вязкоупругих задач для оболочек уравнения равновесия или движения, записанные в усилиях и моментах, имеют тот же вид, что и в случае геометрически линейных упругих задач [9, 10, 21, 22].

Поставим выражения (3) и (4) в известные уравнения движения оболочки [9, 10, 18, 23, 24]:

дЫх 'дЫу + , д2п 0 дЫху +дЫу + 1 д2у 0

—- +----------------- + рх - рп—- = 0 ; -— +-- + ру - рп—- = 0 ;

дх ду дt дх ду дt

dM dM+2^+^,+kN +д

( dw dw ^ Nx — + Ny —

x ^ xy

dx dy dxdy dx ^ dx dy j

д ( „ dw dw , д2 w

+ (5)

+ — Ny — + Nv — dy ^ dx dy j

+ q - ph—- - 0,

dt2

где px - px(x,y, t) , py - py (x,y, t) и q - q(x, y, t) - компоненты внешней механической нагрузки; p- плотность материала оболочки (считаем, что в процессе деформирования p « const).

z

z

В результате (полагая рх = рх = 0 , q ф 0) получим следующую систему уравнений

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

г

E (і -г* 1 -—2

Л

3

- А

д w д w

дх

ЗЄі 1 -—Сєг Л

1 ——-1

дх

ху

2 Су

і

д-А(є. і—Єу.)і І—О

дх

2 Су

Sxy -

і

v дх3 дхду2 j

дх

ЗА f д2 w д2 w Л

---------L--------------u //----------

дх2

1 —

ду2

-(і - —

дА д2 w

ду дхду

■-рА

д 2и 0 dt2

= 0;

e (і -г )\Jds;

- А

1 - —

f д3 w

2 І А0

1 —

дєх 1 - — дєху Л 1 - — дА,

-і-

і —

V д3 w

Зі Су 2 дх

2

1-

ЗАо

-є і-----S і —є

2 дх ^ дуУу х

Зі дх ду ^

л \ЗА1 З2 w ЗА1 f З2 w З2 w 'л

-(і-— )^±^г--:г — 1—

дх дхду ду їду

дх

З2 v

-м ЗТ = 0; <6>

E (і -г •) { А fdS

11— I 11 дх2

З2S; З2Є;

дЧ Зі2

2

З є

дхду

+

+2

ЗАj

Зх

Зх

1 —

Зєі 1 -— Зєху Л С 2

Зх

2 Зу

+

з 2 А

Зх2

(єх + —Sy ) +

+2

ЗА1

Зу

Зє; Зє 1 -—Зєху

----1 —-------- 1 ----—------“

ду Зу 2 Зх

\

+

З2 Аі ( ) (і )2 А

-7-І" (єх 1—Sx )і(і-—)^:

Зу

ЗхЗу

Sxy -

f З4 w ~дх4

12-

д w З w

4-Л З2А2 f З2

1-

Зх2Зі2 ду4

Зх2

dw З w

2

дх2

■і —

Зі2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12

ЗА.

3

Зх

З w З w

3

-1-

дх Зхді

і

12

ЗА-

3

д w З w

2-Л З2А2 ^2

•1-

ду їдх ду ду j ду їду

1-

д w З w

2„Л

■1 —

Зх2

12 (і - —

З2А, З3w

дхду дхду

E (і -г~)

2 Л

1 -- —

w e(

Зх 1 - —

А0 (єх 1—Єу )- А1

дх2

ду г

і к.

А0 (єу 1—Єх )- А1

ґ З2 w З2 w Л

---Т 1 —-----2

їді Зх j

dwE(і-г*)( Зє.

ЗЄі 1 - — Зєт Л

Зх

і ——-і

3

- А

З w З w

Зх

Л

—_____

2 Зу

+ дА0 (єх 1—Sy )і -Ч -

Зх

1 - — ЗА0

~2 ду°х

ї Зх Зхдг j

ЗА f З2 w З2 w 'л

дх

дх2

■і —

Зі2

-(і -—))?

ЗА, З2 w

Зі дхду

dwE(і-г•)JА(є і—Зє^11 -—єЛі і-—за,

ду 1 - —

ду ду 2 Зх

дА

0 є і—0 . _ 2 дх ху^'

ду

( Я3

- А,

д w

і —

д w

ду дх ду

|-(і-——

ЗА1 З2 w ЗА1 ( З2 w З2 w ^

Зх дхду ду їді

-2

З2w E(і -г*)

дх2 1 - —2

З2w E(і -г*)

ду2 1 - —2

З2w E(і-г*)

А0 (sx 1—Sy)- Аі А0 (S; 1—Sx )- Аі

■1 —

fd2w d2w Л

---Т 1 —---2

їдх2 ду2 j

fd2w d2w 'л

ду2

-і —

dx2

ЗхЗу 1 - —

А0Єху - 2А1

З w ЗхЗу

+ pАl

дх2 З2 w

- IF=q.

xy

2

2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2

С учетом (1) система уравнений (6) примет вид

д 2и

(1 -Г* —А

дА

дх2

( к к \ — 1 - и д и 1 + и д V ды д w 1 - и ды д w 1 + и ды д w

х у дх 2 ду2 2 дхду дх дх2 2 дх ду2 2 ду дхду

+

+ -

дх

ди

дх

С я2

дv

ду

(х +Лу + Л— ++-1 — I +

1 С ды 21 дх

— А

-(1 -Л

■уду J 2„. ЯЛ С д2^

1 - л дА{

ду дхду дх

дх

ди дv ды ды +—:---0 — +— +----

2 ду Уду дх дх дуJ

д2ы( л2' д2

ду2

^и!) РА, ^ = 0;

Е 0 ді2

(і-Г* —

д 2у

.Су2

(ку + Л х)—

Vу ^ х> ду

2 дх 2 дхду ду ду

1 -иды д ы 1 + ^5^ 5 ы 2 ду дх2 2 дх дхду

+

1 -и дА,

2 дх

\

ди + дv + ды ды ду дх дх ду J

+

+ -

дА,

ду

дv

+

ды

дх

Сд2w д3w ^

ду дх ду

/ чдА1 д w дА1 Сд w д w(1 -и ) . д V

-(1 -и)—1-1 —т +и—г Г-^——рА0—г

дх дхду ду У ду дх Л Е ді

= 0; (7)

(1 - Г *

+ 2

+

о 5А2

+ 2 2

дх2ду2 ду4

д2 А

22

+

ду у дх2 ду ду3 J ду2 уду

3

+

дх2 д2 w

д w

дх ‘

ду2

+2

дА

3

J

дх

д w

+

дх дхду

+

- + и

дх2

/ чд2 А2 д2 w

+ 2(1 -и)---------------------------------1-А

дхду дхду

д и дх3

д 2w д3v

+ -

у> дх2 ду3

ды д3 w ды д3 ы

(у + Лх)

д w д и д V ды д ы ды д w

- + -

- + — + -

- + -

ду дхду дх ду дх дх ду ду

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

■ +

+ ■

дх дхду дх дх ду

ч2_ і .. ^2

+ (1 -и)

д 2w д3 w

2 2 2

■ + ■

дх 2 ду 2

■ +

ду

Кдх J

+

ду ду2

д3 ы дхду2

+

+ 2

дА,

дх

ди 1-иди

+

дх2

2 ду 2

ды 1 + и д2 V ды д2 w 1 -иды д2 w

■ +

+ -

+

1 + и ды д2 ы 2 ду дхду

+

д2 А1

дх2

ди дv (. , \ 1I ды } и

ТТ + и—-((х +№у — + -| —| +т

дх ду

дх 2 дхду дх дх 2 2 дх ду2

2

- +

2

с ды I 1 2

Уду

+

+ 2

дАх

ду

д2 V 1 -ид 2v +

ду2

2 дх

ды 1 +и д 2и ды д2 w 1 -иды д2 w

+ ——------+------^ + ——----^ +

+

1 + и ды д2 'ы 2 ду дхду

+

д2 А,

ду2

ду 2 дхду ду ду2 2 ду дх 2

дv ди/, , \ 1С ды \ и

^ + иТх +и—+ 21^.1 +_

Сд^л2 -ґп 42

2

ды

дх

+

д2А

дхду

ди + дv + ды ды ду дх дх ду

(1 - Г * —Ао ( +Мку — + (у +^х —

у2

дх2

2

2

2

2

2

(v IVkx)

d2 w

aVr

д2 w

dx2

(і - г *—

Ґ dw 1 1 2

Uv J

-A

+u-

Ox dy

2

2

(1 - г *

dx

д 2u dx2

л , \0w 1 -иди 1 + u д v

(x + U)— + —— —г + ——-------+

Ox 2 dy 2 dxdy

Ow dw 1 - и dw dw 1 + и dw dw +------------^ + ——--------------------------^ + -

dx dx2 2 dx dv2

2

2 dv dxdv

+ -

dAo

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

dx

ди dv /, , \

^ + U^T-(x + U — + dx dy

11 aw

2 і dx

+и Ґ dw 1 2 + 1 - U dA0 Г

2 1°У J 2 дУ 1

dA (д2 w

dx

+ -

2

dx2 (dw 1 VdV J

ду2

-(і -и—-41 д 2 w

ди dv dw dw

--------1----------1---------------

ду dx dx ду

d2 w

Л

у

-A

, 2 (і - г* — A0 — + ^-dv -( + ukx — +

dx dxdy I ду І ду dx

I

dx dxdy у

dv

+

dw і dx

- A1

d2 w

ду

+u

dx

2

dw,

dv

(і - г' U 5 -(y+и)

ду

і -7 — J J

2„ 1 . .. ^2_ Л,., n2_, 1 .. Л,., n2,„ 1 , .. n2.

—. dy

1 -udv 1 + udu dw dw 1 - и dw dw 1 + и dw dw

+ ———^ + ——---+---^ + ——--^ + -

2 dx2 2 dxdv dv dy2 2 dy dx2 2 dx dxdv

.2

2

+

+

1 - и dA0 ( du dv dw dw 1 dAn

+

2 dx

dw 12

dy dx dx dy

+ ■

dy

du L , \ du 1

-----(y +Ukx — U- + -

dy dx 2

и

dx

d2 w

- A1

■+u

dv dx dy

-(і-u)

з2„, я л f d2w

dA1 d w dA1

dx dxdy dy

ду2

-+u

vdV; d2 w 1

dx2

+

(1 -»—* (1 - г' —A.

ґ du + dv + dw dw Л dy dx dx dy

- 2 A1

d2 w dxdy

■ +

1 - и

E

■pA

0 dt2

E

-q

Следуя [25, 26], можно упростить системы уравнений (6) и (7), введя новую отсчетную поверхность г0 = z0(x,у) так удачно, чтобы А1 = 0. В частности, положение поверхности г0 можно определить из условия:

Z Н

A =| z *dz* = 0,

Z

где г = г го, гн = гн го, гв = гв го. Отсюда получим:

z0 =

zH + zB

В этом случае при

Z Н Z Н

A = J dz*, A1 = 0, A2 = J (z * )2 dz* (В)

система (6) обретает вид:

і-и2

A0

d£x

dx

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ЄЄу 1 -иде„,1 dA0 ( +иЄу)+ g du

+ и—7- + dx

xy

2 dV

+ -

dx

2 dy

2

1

2

Z

Z

Е (1 -Г' )\л( дє,.

2 1 А0

1 -V

Е (і -Г*) 1 + V

+ М

дєх 1 - V дєху Л

+

ду ду 2 дх

1 -vд4o є ( + Цє,А-рдуу

2 дх є ду

= 0; (9)

дА2 + 2 2

( д 4 "дх4

С

,2

Л д2А2 (*2

дх ду2 дУ )

,

дх2

ду

2

дх ду ду ) ду

+ -

д2 А2

д w дх ‘ 2„, Л

- + ^

д2 w Л

ду2

+ 2

дА

Ґ я3

дх

д w д w

3,,, Л

■ + -

дх дхду

+

ду2

- + V

дх2

+ 2(1 -V

д2А2 д3w

дхду дхду

Е,(| Г2 ) А0 [ [у к + (ку + ^х )єу ]-

дм е(1 -Г* дх 1 - V

1-V

Л

двх

дх

■ + р-

дєу 1 -vдєy Л

дх

■ + ■

ху

2 ду

+

д-А (єх+Є)+

дх

2 ду

єху -

дтЕ(1 -Г*)\ ( дє

ду 1 -V2

у+^%+Ь^Л+Ь£ ^ є,. + ^ ( + vєx

ду ду 2 дх ) 2 дх ху ду у

д^ Е (1 -Г*-,, к +Vє)-гw е(1^

Я. 2 1 2 0 V х ^ г1ьу) я. 2 1 2

дх 1 -V ду 1 -V

єу + VЄx

)-- 2 ^ Ає„ + М

д2

дхду 1 - V Система (7) с учетом (8) запишется в виде

д2и /, , 'к 1 -vд2u 1 + V д2\ д^ д2w

0 дґ2

= Ч ■

к -Г* -А

дх2

(х +^у )— +-!----" +-!------+----“ +

дх

2 ду2 2 дхду дх дх2

+ 1 - V дw д w + 1 + V дw д w

2 дх ду 2 ду дхду

+ -

дА0

дх

ди (. , \ ду 1

-+*ук+^ду+2

(д^ л 2

дх

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

+

+

V

( дw Л чду )

1 - V дА(

\\

ди ду ди’ дw +------!------- -----+------+------------

2 ду Уду дх дх ду)

д2у ' 'д~ і V я2

рА0 Щ- = 0 ;

Е 0 дґ2

к-г* -а ^-(к+1^х —

ду

2

д^ 1 -vдv 1 + V д и дw

----1--------2 +-----------+-------Т +

ду 2 дх 2 дхду ду ду

1 - V дw Яw 1 + vЯw д w

2 ду дх2 2 дх дхду

+

1 - V дА0 ( ди ду дн1 дн1 ^

—+— +----------+

ду дх дх ду)

+ -

дА0

ду

ду

ду

ди 1

+ V—+— дх 2

( дw Л

уяу )

+

Iу=0; о0)

к - Г * -А

( д 4

- + 2

д 4 w Я4w

- +

4„, Л д2 А (д2

У дх4 дх2 ду2 ду4 )

+ -

дх2

дх2

■ + V

д2 w Л

ду2

дА2 + 2 2

дх

( д3 w "дх3

- +

д3 w Л дхду2

+

+ 2-

дА2

3

3

д w д w

+

22

ду [дх ду ду3 )

+ -

д2 А.

д2 w

ду У ду у

ду

■ + V

д2 w Л

дх2

+

дхду дхду

ку +№х

к - Г* К (х +№у — + (ку + — - ( + к1 + 2Цкхку + 2

^дт Л 1 2

Уду)

д2 ^ дх2"

(1 - Г *-А

ди ду Л . \ 1 (дw Л V

дх-(к*+vkyА+^ [аг) + 2

(' ~л 1 2

Уду )

2

2

2

dw

L r,A I , д и L , \dw 1 -цди 1 + ц d v

(1 - Г — A —--( + ЦкУ)— +---------——7 +----------—-+

дх ч dx у dx 2 ду 2 dxdy

дх дх 2 дх ду 2 ду дхду

+

дА

дх

ди дv (, , \

- + ц- -(Ах —

1f dw ) ц + 2 I дх ) + 2

2 ( я,,Л2

дw чдУ у

+

1 - ц дА0

2 ду

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ди + dv + дw dw ду дх дх ду

д w

2 (1 - Г * — — + ц—-(ку + цкх — + -

ду2 v ’ ду дх v у х’ 2

2

f Я,,Л ц( дw

+ —

дw

кду у

2

дх

д v

ду2

ду

1 -цд v 1 + цд и дw д w 1 -цдw д w 1 + ц дw д w

+----—----- +----—------+-------:- +---—-------:- + ■

дх дхду ду ду ду дх дх дхду

+

+

1 - ц дА f ди + Dv + dw Dw)

+ ц Dw

2 I дх

2 дх

2'

+ *

дАп

ду дх дх ду у ду

д2w L „л , f ди Dv Dw Dw )

ди ди 1

-+цх— — ц~х+2

+

(1 -ц)—(1 - Г *— v ’дхдуХ ’ '

■ + ■

■ + ■

ду дх дх ду у

1 - ц2 д2w 1 - ц2

+—-рАо^-г=-£- q

E

E

Таким образом, математические модели задач динамики изотропных пластин и оболочек гладкопеременной толщины (асимметричные случаи) при совместном учете геометрической нелинейности и возможном развитии деформаций ползучести (вязкоупругости) построены. Они описываются интегро-дифференциальными уравнениями в частных производных вида (6), (7) и (9), (10).

Соответствующие начальные и граничные условия предполагаются заданными.

>• —

2

Литература

1. Жгутов В.М., Карпов В.В. Анализ развития деформаций ползучести в материале пологих оболочек при длительном нагружении // XVIII сессия Международной школы по моделям механики сплошной среды: Международная конференция: Материалы международной конференции. Саратов, 27 августа - 1 сентября 2007 года, Сарат. гос. ун-т / Под ред. акад. Н.Ф. Морозова. - Саратов: Изд-во Сарат. гос. ун-та, 2007. - С.121-124.

2. Жгутов В.М. Математические модели и алгоритмы исследования устойчивости пологих ребристых оболочек при учете различных свойств материала // Изв. Орловского гос. техн. ун-та. Сер. «Строительство, транспорт». -2007.- № 4. - С. 20-23.

3. Жгутов В.М. Уравнения в смешанной форме для ребристых пологих оболочек при учете ползучести материала // Строительная механика и расчет сооружений. - 2008. - № 2.- С. 63-67.

4. Жгутов В.М. Исследование прочности и устойчивости ребристых оболочек с помощью вычислительного эксперимента // Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте: Сборник докладов VII Международной конференции по проблемам прочности материалов и сооружений на транспорте 23-24 апреля 2008 года / Петербургский государственный университет путей сообщения. - СПб., 2008. - 267 с. - С.110-131.

5. Жгутов В.М. Математическая модель и алгоритм исследования прочности и устойчивости ребристых оболочек с учетом различных свойств материала // Инженерные системы - 2008: Всероссийская научно-практическая конференция: Труды конференции. Москва, 7-11 апреля 2008 года, РУДН. - М.: Изд-во РУДН, 2008. - С.341-346.

6. Жгутов В.М. Анализ различных подходов к формированию расчетных уравнений в компьютерном

моделировании упруговязких ребристых оболочек // Особенности проектирования и расчета пространственных конструкций на прочность, устойчивость и прогрессирующее разрушение: Научная сессия

МОО «Пространственные конструкции» и научного совета РААСН «Пространственные конструкции зданий и сооружений» : Сборник статей. Москва, 14 апреля 2009 года, НИИЖБ. - М. : МОО «Пространственные конструкции», 2009.- С. 34-45.

7. Жгутов В.М. Математическая модель деформирования ортотропных и изотропных ребристых оболочек при

учете ползучести материала // Инженерно-строительный журнал. - 2009. - №7. - С. 46 - 54. - Инженерностроительный журнал. - 2009. - №7. - С. 46-54. - Доступ в сети Интернет:

http://www.engstroy.spb.ru/index_2009_07/zhgoutov1.html.

8. Жгутов В.М. Анализ различных подходов к исследованию ползучести в материале пологих ребристых оболочек // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. - 2010. - №1. - С. 4-12.

9. Жгутов В.М. Нелинейные уравнения движения ребристых оболочек с учетом различных свойств материала. I //

Инженерно-строительный журнал. - 2010. - № 1. - С. 47-54. - Доступ в сети Интернет:

http://www. engstroy.spb.ru/index_2010_01/zhgo utov.html.

10. Жгутов В. М. Нелинейные уравнения движения ребристых оболочек с учетом различных свойств материала. II //

Инженерно-строительный журнал. - 2010. - № 2. - С. 45-48. - Доступ в сети Интернет:

http://www. engstroy.spb.ru/index_2010_01/zhgo utov2.html.

11. Жгутов В.М. Математические модели, алгоритм исследования и анализ устойчивости ребристых оболочек с учетом ползучести материала при конечных прогибах // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Серия «Физико-математические науки». - 2010.- № 2. - С. 53-59.

12. Жгутов В.М. Устойчивость железобетонных ребристых оболочек при длительных нагрузках // Популярное бетоноведение. - 2010. - № 2. - С 38-46.

13. Жгутов В. М. Устойчивость ребристых оболочек при длительных нагрузках // Инженерно-строительный журнал. -2010.- № 5. - С. 46 - 54. - Доступ в сети Интернет: http://www.engstroy.spb.ru/index_2010_05/zhgoutov.html.

14. Верлань А.Ф., Абдикаримов Р.А., Эшматов Х. Численное моделирование нелинейных задач динамики вязкоупругих систем с переменной жесткостью // Электронное моделирование.- 2010. - Т. 32. - С.3-14.

15. Абдикаримов Р.А. Численное исследование нелинейного колебания вязкоупругой пластины с переменной жесткостью // Проблемы архитектуры и строительства. - 2010. - №1. - С.37-42.

16. Абдикаримов Р.А. Математическая модель нелинейного колебания вязкоупругой пластины с переменной жесткостью при различных граничных условиях // Проблемы архитектуры и строительства. - 2010. - №1. - С.44-47.

17. Абдикаримов Р. А., Жгутов В.М. Математические модели задач нелинейной динамики вязкоупругих ортотропных пластин и оболочек переменной толщины // Инженерно-строительный журнал. - 2010. - № 6. - С. 38-47. Доступ из сети Интернет: http://www.engstroy.spb.ru/index_2010_06/abdikarimov.html.

18. Ильюшин А.А., Победря Б.Е. Основы математической теории термовязкоупругости. - М. : Наука, 1970. - 280 с.

19. Колтунов М.А. К вопросу выбора ядер при решении задач с учетом ползучести и релаксации // Механика полимеров. - 1966. - №4. - С. 483-488.

20. Огибалов П.М., Колтунов М.А. Оболочки и пластины. - М. : Изд-во МГУ, 1967. - 352 с.

21. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. - М. : Высшая школа, 1968. - 512 с.

22. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. - М. : Машиностроение, 1968. - 400 с.

23. Вольмир А.С. Нелинейная динамика пластинок и оболочек. - М. : Наука. - 1972. - 432 с.

24. Колтунов М.А. Ползучесть и релаксация. - М. : Высшая школа, 1976. - 276 с.

25. Абросимов А.А., Филиппов В.Н. Исследование НДС пластин переменной толщины в геометрически нелинейной постановке с разными системами аппроксимирующих функций // Прикладная математика и механика: Сборник научных трудов Ульяновского гос.-техн. университета. - Ульяновск : УлГТУ, 2007. - С. 3-8.

26. Добрюха Н.А., Абросимов А.А., Айрапетьянц Г.А. Исследования напряженно-деформируемого состояния гибких пологих оболочек с разными системами аппроксимирующих функций // Молодые ученые - науке и производству: Материалы конференции молодых ученых. Саратов, Саратовский гос.-техн. университет, июнь 2007 года. -Саратов, 2007. - С. 51-53.

27. Abdikarimov R.A. Deterministic Simulations of Nonlinear Vibration of Viscoelastic Elements in Thin-Walled Constructions with Variable Rigidity // 2010 SSA Annual Meeting, USA, March-April 2010. Seismological Research Letters. - Vol.81. -№2. -343 p.

28. Abdikarimov R.A., Khodzhaev D.A. Deterministic Calculation of Dynamic Stability of Viscoelastic Elements in Thin-Walled Constructions with Variable Rigidity // 2010 SSA Annual Meeting, USA, March/April 2010, Seismological Research Letters. - Vol.81. - №2. -343 p.

29. Bykovtsev A.S., Abdikarimov R.A., Bobanazarov Sh.P., Khodzhaev D.A. Nonlinear Vibration and Dynamic Stability of High-Rise Special Structure // 2010 SCEC Annual Meeting, USA, September 11-15, 2010, Proceedings and Abstracts. -Volume XX. - Pp.199-200.

*Владимир Михайлович Жгутов, Санкт-Петербург Тел. раб.: +7(812)378-20-83; эл. почта: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.