Скачати повний текст

  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

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

Розроблено методику дослідження тонких оболонок довільної форми, яка дає змогу з високою мірою точності описувати їх загальний напружено-деформований стан. Реалізовано нову скінченноелементну схему дискретизації співвідношень теорії оболонок у криволінійній системі координат, яка поєднує переваги стосовно збіжності та алгоритмізації процесу побудови розв'язуючої системи рівнянь. З використанням векторної апроксимації виведено матрицю жорсткості криволінійного скінченного елемента, яка має властивості, аналогічні властивостям матриці жорсткості плоского скінченного елемента відносно точності апроксимації та збіжності розв'язку. Запропоновано аналітичний спосіб тестування скінченноелементної апроксимації, який дає змогу надати інтегральну оцінку помилки на стадії розробки матриці жорсткості.

  Скачати повний текст

Розроблено методику оперативного визначення періоду першої форми власних коливань і амплітуди переміщень просторових розрахункових схем будівель з безригельним каркасом. Досліджено вплив конфігурації будівель, мас, відповідних вертикальному навантаженню, конструктивних чинників і технологічної пошкодженості на динамічні характеристики будівель. Розроблено еспериментально-статистичні моделі, що дозволяють визначити період першої форми власних коливань і амплітуду переміщень залежно від найбільш впливових факторів. Наведено результати порівняння запропонованої методики з іншими методиками, а також методом скінченних елементів, реалізованим у різних програмних комплексах, на реальних об'єктах експериментального будівництва.

  Скачати повний текст

Вперше в широкому діапазоні геометричних параметрів і умов навантаження встановлено закономірності деформування та втрати стійкості циліндричних і конічних оболонок за періодично неоднорідного в окружному напрямі напружено-деформованого стану (НДС). Розрахунковим шляхом виявлено наявність ефекту "статичного резонансу" у циліндричних і замкнених пологих конічних оболонках, встановлено, що "резонансна" змінність НДС в окружному напрямі точно відповідає змінності першої форми поперечних коливань даних оболонок. Виявлено, що у разі резонансної змінності НДС повна енергія деформації оболонки у разі статичного навантаження мінімальна. Встановлено закономірності деформування та випучування тонкостінних кругових циліндричних і конічних оболонок за різних типів навантаження, що розширюють уявлення про механізм втрати стійкості реальних конструкцій. Показано шляхом порівняння одержаних числових результатів з експериментальними даними, а також з результатами розрахунку інших авторів, у тому числі, на основі теорії високого рівня, ефективність використання ПК ANSYS за розрахунків оболонок з суттєво неоднорідним двовимірним НДС.

  Скачати повний текст

Створено нову скінченноелементну методику дослідження стійкості оболонок з геометричними особливостями за товщиною у разі дії силових і температурних навантажень, побудовану на єдиних методологічних позиціях у геометрично нелінійній постановці, базуючись на співвідношенні термопружності без використання спрощуючих гіпотез теорії оболонок. Поширено моментну схему скінченних елементів на задачі термопружного деформування тонких оболонок ступінчасто-змінної товщини. Розроблено новий універсальний скінченний елемент (СЕ), ексцентрично розташований відносно серединної поверхні, який у задачах нелінійного термопружного деформування та стійкості оболонок розповсюджений на ділянки ступінчато-збільшеної та ступінчато-зменшеної товщини. Одержано у явному вигляді за аналітичного інтегрування співвідношення для просторового СЕ оболонки ступінчато-змінної товщини - матриці реакцій, жорсткості, геометричної жорсткості й еквівалентних температурних навантажень. Виявлено особливості та нелінійні ефекти під час дослідження впливу параметрів оболонок змінної товщини на деформування та втрату стійкості за дії тиску та різних законів нагріву.

  Скачати повний текст

Розроблено методику і програмний комплекс, які дозволяють досліджувати тонкостінні оболонкові конструкції довільної форми з урахуванням початкових геометричних недосконалостей в статичній і динамічній постановках. Запропоновано ефективний чисельний алгоритм, одержаний на основі синтезу методу криволінійних сіток, методу редукції базиса і асимптотичної теорії Койтера. Встановлена можливість розробленої методики з достатньою вірогідністю вивчати процес нелінійного деформування оболонкових конструкцій довільної форми і аналізувати чутливість їх до недосконалостей. Досліджено вплив початкових геометричних недосконалостей тонкостінних оболонок на їх стійкість.

  Скачати повний текст