Розроблено автоматні та топологічні числово-аналітичні методи й алгоритми для вирішення актуальних задач просторової динаміки дискретно-континуальних стержневих систем. Для дослідження сумісних коливань стержневих систем сформульовано принципи побудови графів та автоматів, визначення топологічного коду системи та формування багатовимірних кодованих матриць. Проведено динамічний аналіз стержневих систем з різними зосередженими включеннями, деревоподібною та кільцевою структурою, стержнів з сингулярною піддатливістю, плоских і просторових рам, систем пересічних балок. Для декомпозиції дво- та тривимірних стержневих систем розроблено каскадний алгоритм розділення системи на блоки та методику каскадного кодування станів кожної з підсистем, використання яких дозволяє проводити процедуру побудови рівнянь розв'язання послідовно за частинами. На підставі дослідження топологічних властивостей графа системи обгрунтовано пірамідальний принцип побудови просторових асоційованих матриць, вдосконалено математичну модель складно орієнтованої просторової конструкції, яка є системою дискретних елементів.

  Скачати повний текст

Запропоновано комплекс ефективних ітераційних методів розв'язання великорозмірних скінченноелементних задач будівельної механіки (статики і власних коливань). Зазначено, що для розробки даних методів використано методи спряжених градієнтів з агрегатним багаторівневим передобумовленням, основу якого становить поелементний підхід щодо формування матриці жорскості агрегатної моделі та багатофронтальний метод її факторизації. Встановлено, що запропоновані методи мають високу стійкість до поганої обумовленості і швидку збіжність. Розроблено узагальнений метод спряжених градієнтів з зсувами у агрегатному багаторівневому передобумовленні для розв'язання алгебричної узагальненої проблеми власних значень (вілних коливань), що дозволяє уникнути замикання збіжності. На підставі градієнтного підходу з агрегатним багаторівневим передобумовленням розроблено Рітц-градієнт метод для наближеного визначення нижніх частот і форм власних коливань, що не вимагає факторизації матриці жорсткості. Зазначено, що всі запропоновані методи доведено до високого рівня надійності, що дозволяє застосувати їх у МСЕ програмах масового використання Robot Millennium i SCAD.

  Скачати повний текст

Вивчено ефективність застосування базису редукції з векторів Лацоша в задачах дослідження сталих коливань конструкцій за умов гармонійного впливу, перехідних процесів у разі імпульсивного впливу, віброударних коливань за умов сейсмічного навантаження та сталих коливань під дією стаціонарного випадкового навантаження. Дослідження в кожному випадку проведено трьома способами: за допомогою нередукованої скінченноелементної моделі; моделі, редукованої на основі базису з власних форм коливань; моделі, побудованої з використанням базису з векторів Ланцоша. У процесі дослідження сталих коливань під дією стаціонарного випадкового навантаження запропоновано методику розрізнення власних частот конструкції та частот зовнішнього впливу із застосуванням функції когерентності у випадку вузькополосних і шумових складових навантаження. Дослідження проведено з використанням методів числового моделювання. Оцінки, одержані шляхом статистичної обробки змодельованих сигналів, порівняно з оцінками, отриманими за аналітичними виразами (на основі спектрів вузькополосних і шумових складових зовнішнього впливу, характеристик системи).

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень, виконаних з використанням високоякісних сталевих зразків і спрямованих на уточнення та розширення уявлень про механізм випинання та фактори, що відіграють вирішальну роль у визначенні критичного стану реальних пружних гладких (ГО) та поздовжньо підкріплених (ПО) кругових циліндричних оболонок у разі статичного стискування. Для ГО вивчено ефекти, пов'язані з локальністю початку хвилеутворення за умов випинання. Виявлено можливі типи процесу втрати стійкості та види їх пускових механізмів. Запропоновано інтегральну класифікацію поздовжньо стиснутих реальних ГО за якістю. Встановлено особливості докритичного деформування та їх вплив на випинання поздовжньо стиснутих ПО, підкріплених тонкостінними ребрами великої згинної жорсткості. Вивчено вплив на деформування та критичні навантаження найбільш важливих конструктивних факторів ПО: геометрії оболонки, умов закріплення країв, знака екцентриситету підкріплення, числа та жорсткості ребер, а також внутрішнього тиску. Надано експериментальні оцінки застосованості існуючих теорій і методів до розрахунку стійкості реальних ГО та ПО, а також запропоновано нові розрахункові моделі випинання ГО, що грунтуються на аналізі локальних закритичних форм і дозволяють враховувати локалізовані збурювання зовнішньої та внутрішньої природи. Розроблено рекомендації щодо уточнення теорії стійкості ГО та ПО, а також визначення небезпечних навантажень і призначення запасів стійкості ГО.Отримано нові експериментальні дані про критичні навантаження, форми випинання, характер до- та закритичного деформувань ГО та ПО за наявності різних збурювань і конструктивних особливостей оболонок.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено загальний метод динамічного розрахунку рамних систем. Розглянуто вплив інерційних і безінерційних рухомих навантажень. Наведено побудову системи фундаментальних функцій для симетричних: П-образної, Т-образної та трипрогінної рам. Отримано власні числа та частоти коливань. Запропоновано засіб інтегрування нелінійної частини диференціального рівняння руху, що дозволило уникнути невизначеності вигляду 0/0. Висвітлено варіанти впливів на рамну конструкцію: рух постійної зосередженої та гармонійної сил, рух сил із постійною та змінною швидкостями. Проведено дослідження коливань рам за умов рівномірного та змінного руху розподіленого навантаження у вигляді напівполоси. Отримано коефіцієнти динамічності та визначено критичні швидкості руху інерційності вантажу. Порівняно результати розрахунків за запропонованою методикою з даними попередніх досліджень.

  Скачати повний текст

Запропоновано метод задання апроксимацій переміщень довільних точок консольної балкової системи (КБС), на підставі з основних положень теорії пружності, які здатні описувати різні типи згинних крутильних і повздовжніх переміщень та є порівняно простими в практичних застосуваннях. Наведено уточнений підхід до визначення силових факторів, які діють на поверхню КБС. Запропоновано принцип можливих переміщень для динамічного аналізу силових і кінематичних характеристик у точках КБС і повітряного потоку. Проведено на пїдставі одержаних співвідношень і рівнянь руху обчислення компонент векторів переміщень, тензорів напружень і деформацій, тиску повітряного потоку в характерних точках і перерізах КБС - крила літака. Досліджено статистичну та динамічну стійкість КБС у разі її взаємодії з повітряним потоком. Підтверджено достовірність вибраної моделі КБС і методів розрахунку на підставі числового та натурного експериментів.

  Скачати повний текст

Досліджено стійкість тонкостінних стержнів відкритого поперечного перерізу з урахуванням нелінійної взаємодії загальних і локальних форм випучування під час кінцевих переміщень (зв'язана втрата стійкості). Розв'язано задачі оптимального проектування тонкостінних стержнів з обмеженнями за стійкістю за різних умов навантаження (стискання, згинання, їхні комбінації). Розроблено два істотно різні підходи до розрахунку граничних навантажень зв'язаної втрати стійкості, що використовують концепцію ефективної площі поперечного перерізу і асимптотичний метод Койтера, які зорієнтовані на два класи тонкостінних стержнів: стержні з попереднім локальним випучуванням елементів; стержні, близькі до рівностійких за загальними і локальними формами. Виконано параметричний аналіз впливу геометрії поперечного перерізу і амплітуд початкової недосконалості на несучу здатність. Задачу вагової оптимізації досліджено на основі уточнених розв'язків лінійної задачі стійкості у випадку різного формулювання обмежень за стійкістю, у тому числі з урахуванням взаємодії форм випучування. На основі теорії багатокритеріальної оптимізації конструкцій сформульовано і розв'язано задачу оптимального проектування тонкостінних стержнів відкритого поперечного перерізу, що сприймають стискання і згинання у різній, заздалегідь невідомій комбінації. Надано рекомендації щодо норм розрахунку стійкості тонкостінних елементів металоконструкцій.

  Скачати повний текст

Розроблено методику теоретичного дослідження динаміки балкових і оболонкових конструкцій, що базується на гіпотезах Кірхгофа та моделях теорії балок і оболонок типу С.П.Тимошенка. Розглянуто задачі про дію на балку на пружній основі рухомих розподілених, зосереджених, одиничних і періодично розміщених сил. Знайдено значення швидкостей їх руху, що відповідають виникненню критичних станів і резонансних режимів коливань. У межах моделі С.П.Тимошенка розв'язано задачі про розповсюдження у циліндричних оболонках вільних хвиль і хвиль, які збуджуються рухомими гармонійними та східчастими розподіленими навантаженнями. Встановлено можливість існування власних хвиль трьох типів, знайдено швидкості їх руху. Досліджено динамічну поведінку оболонок під дією східчастих навантажень, знайдено критичні значення швидкостей їх переміщення.

  Скачати повний текст

Удосконалено систему безрозмірних просторово-жорсткісних параметрів стосовно мембранної оболонки. Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень, що відображають загальні закономірності зміни напружено-деформованого стану (НДС) мембранної оболонки позитивної гаусової кривизни з великим вирізом на еліптичному плані за дії основних розрахункових навантажень. Визначено функціональні залежності між безрозмірними просторово-жорсткісними параметрами оболонки та безрозмірними параметрами НДС.

  Скачати повний текст

Запропоновано систему безрозмірних просторово-жорсткісних параметрів, одержаних на основі розгляду загальних рівнянь статичної рівноваги конструкції. На підставі результатів теоретичних та експериментальних досліджень встановлено загальні закономірності зміни напружено-деформованого стану стиржневої положистої оболонки з великим вирізом на еліптичному плані за умови дії основних розрахункових навантажень. Визначено загальні залежності між безрозмірними просторово-жорсткісними параметрами конструкції і безрозмірними показниками напружено-деформованого стану її основних елементів.

  Скачати повний текст

Висвітлено основні аспекти розвитку науки та техніки залізничного транспорту в Російській імперії й Україні. Розкрито внесок Г.П. Передерія у розвиток науки щодо колії та колійного господартва, розробку ним теорії збірних залізобетонних мостів, його основоположні ідеї в будівництві монументальних мостів в Санкт-Петербурзі, на Амурі, в процесах зварювання мостів і будівельної механіки, охарактеризовано науково-історичний напрямок діяльності вченого.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

мПобудовано дискретно-континуальні рівняння динаміки гнучких протяжних елементів конструкцій з нелінійно-пружними і непотенціальними в'язкопружними характеристиками матеріалу. Для зведення початково-крайових задач до задач Коші для системи звичайних нелінійних диференціальних рівнянь використано параметричні локальні сплайни першого степеня. Наведено методику і розроблено програмне забезпечення, за допомогою яких одержано якісні (в'язкопружність слабо впливає на перший пік ривкових напружень і добре згладжує наступні; нелінійно-пружність знижує рівень ривкових напружень) та кількісні амплітудно-частотні характеристики за різних параметрів вимушених коливань.

  Скачати повний текст

Проведено огляд і порівняльний аналіз існуючих методів розрахунків плитно-ребристих конструкцій. Розроблено математичні моделі згину та власних коливань пластин з широкими ребрами на пружній основні з використанням сингулярних узагальнених функцій. Складено математичну модель згину сталезалізобетонної прогонної будови мосту та одержано для неї рішення. З використанням запропонованої методики визначено згинні характеристики сталезалізобетонних прогонових будов мостів і результати порівнено з результатами натурних досліджень. Розраховано показники плитно-ребристого фундаменту, а також прогини, згинальні та крутні моменти.

  Скачати повний текст

На основі теорії пластичної течії із зміцненням, що базується на принципі максимуму Мізеса, побудовано математичну модель сумісної роботи гнучкої підпірної стінки і грунтового масиву, яка враховує пружні та пластичні деформації. Розроблено ітераційний алгоритм та програму з метою реалізації нової математичної моделі у розрахунках гнучких стінок, що взаємодіють з грунтовим середовищем. Запропоновано методику оцінки точності та швидкості сходження ітераційного процесу, застосованого у розробленому алгоритмі. На основі стендових випробувань на моделі тонкостінних підпірних споруд встановлено закономірності взаємодії гнучкої підпірної стінки з грунтовим середовищем відповідно до жорсткості стінки, податливості анкерних опор, навантаження та інших чинників.

  Скачати повний текст

В роботі пропонується методика розрахунку точності геодезичних робіт при будівництві оболонок, котра базується на врахуванні впливу похибок технологічних процесів спорудження на зміну зусиль в тілі конструкції. Допуски визначаються виходячи з імовірнісного показника надійності оболонки за міцністю.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання розрахунку та проектування конструкцій покриттів у вигляді великопролітних положистих висячих оболонок з вирізом на еліптичному плані, утворених системою жорстких ниток наскрізного перерізу й огороджуючою конструкцією, виконаної з полікарбонатних вуглепластиків. Запропоновано систему просторово-жорсткісних параметрів (ПЖП) для висячої оболонки, на підставі якої виконано числовий експеримент і одержано залежності між безрозмірними ПЖП конструкції та безрозмірними параметрами напружено-деформованого стану її елементів. Проведено експериментальні дослідження міцності та деформованих властивостей вуглепластику "Danpalon" у вихідному стані та стані старіння. Запропоновано великомасштабну модель блоку висячих ферм, яка є фрагментом оболонки покриття. За результатами експериментальних і теоретичних досліджень розроблено методику розрахунку та проектування конструкції покриття з метою визначення геометричних параметрів, жорсткісних характеристик основних несучих елементів.

  Скачати повний текст

Висвітлено сітково-характеристичний метод й ітераційний підхід з уточненням виду контакту методом Ньютона - Канторовича. Проведено повне якісне та кількісне дослідження взаємодії балки з різними основами під дією зосередженого та розподіленого нестаціонарного навантаження. Одержано розв'язання звильової задачі щодо дії рухомого навантаження з різними швидкостями на балку з пружного та пружно-пластичного матеріалу. Одержано картини розвитку зон пластичної деформації та розподілу напружень у поперечному перетині балки. Визначено вплив механічних параметрів елементів конструкцій і врахування пластичних компонентів на динаміку процесу деформування.

  Скачати повний текст