Приведен обзор основных феноменологических теорий ползучести металлов. Проанализировано напряженно-деформированное состояние стальных канатов при ползучести применительно к условиям эксплуатации в строительных конструкциях. Предложена методика расчета агрегатных радиологических характеристик канатов по результатам испытаний составляющих проволок на ползучесть. Рассмотрены вопросы вывода формул для расчета агрегатных реологических характеристик стальных канатов.

Освещены принципы устройства и работы основных приборов для регистрации и измерения параметров колебательных процессов, возникающих при эксплуатации машин и сооружений. Изложена методика проведения лабораторных работ по исследованию свободных и вынужденных колебаний для систем с распределенными параметрами и конечным числом степеней свободы.

Приведено описание программы ANSYS, разработанной для решения задач инженерной механики, в частности, проведения в единой среде анализа задач прочности, тепла, электромагнетизма, гидрогазодинамики, а также проектирования и расчета машиностроительных конструкций. Изложены основные приемы работы с интерфейсом программы, рассмотрены способы моделирования объектов, граничных условий, нагрузок, чтения и сохранения полученых результатов расчета. Предложены методы решения конкретных задач статики, устойчивости и динамики. Рассмотрен широкий спектр конструкций - от балок до оболочек. Приведены краткие теоретические сведения по существующим методам расчета. Проведен сравнительный анализ результатов расчетов в ANSYS с известными решениями.

Описаны основные приборы для определения перемещений, в частности механические (стрелочный индикатор часового типа, рычажный тензометр ТР, тензометр МИЛ, зеркальный прибор для измерения углов поворота) и электрические (проволочный, фольговый, полупроводниковый тензорезисторы) тензометры. Приведены методы испытания волоконно-оптических кабелей.

Рассмотрено решение бигармонического уравнения плоской задачи теории упругости с помощью метода граничных элементов. Переход от двумерной задачи к одномерной осуществлен на базе вариационного метода Канторовича - Власова. Для случая свободных краев продольных кромок пластины получены выражения фундаментальных ортонормированных функций метода граничных элементов.

Освещены основные положения теории механических колебаний систем с двумя степенями свободы. На базе уравнений Лагранжа второго рода рассморены вопросы, связанные со свободными и вынужденными колебаниями таких систем. Даны примеры определения параметров колебателных процессов для разнообразных расчетных схем. Раскрыты основные физические аспекты различных типов колебаний: продольных, изгибных и крутильных.

Раскрыты основные положения теории механических колебаний систем с одной степенью свободы. Вопросы, связанные со свободными и вынужденными колебаниями таких систем рассмотрены на базе уравнений Лагранжа второго порядка. Дана информация о влиянии сил сопротивления на свободные колебания, явлении резонанса, коэффициенте динамичности, дифференциальном уравнении вынужденных колебаний.

Изложены основные теоретические положения кинематики и динамики твердого тела (ТТ), а также базовые теоремы теории устойчивости равновесия механических систем (МС) в консервативном силовом поле (КСП). Проанализированы поступательное, вращательное и плоское движения ТТ, его угловая скорость и ускорение, равномерное и равнопеременное вращения, свойства плоского движения, особенности разложения плоской фигуры на её поступательное и вращательное уравнения движения. Рассмотрены фундаментальные законы движения ТТ, определены центр масс системы материальных точек, моменты инерции ТТ. Описаны теорема о кинетической энергии МС, а также её изменении, общее уравнение динамики в обобщенных силах, дифференциальные уравнения движения МС в обобщенных координатах, уравнения Лагранжа для консервативной системы, определена устойчивость её равновесия в КСП.

Рассмотрены методы экспериментальных исследований материалов и конструкций при статических, динамических и усталостных испытаниях. Описано большое количество лабораторных работ и оборудования, используемого для их проведения. Значительное внимание уделено исследованию деформаций и напряжений методом тензометрирования. Подробно описаны методы испытаний в макроэксперименте: рентгенографические, линий скольжения, муаровых полос, поляризационно-оптические и др. Приведены сведения об экспериментальных методах в механике разрушения и в теории надежности.

В ходе выполнения работы построена трехмерная медель фронтального участка верхней челюсти и с помощью программы ANSYS изучено напряженно-деформированное состояние в области шейки переднего резца верхней челюсти при различных видах смыкания зубных рядов и углах передачи нагрузки.

Предложено применение метода граничных элементов для расчета ребристых пластин. Переход от двумерной задачи к одномерной выполнен с использованием вариационного метода Канторовича - Власова. Рассмотрены все шесть возможных вариантов корней характеристического уравнения. Предложена общая концепция учета ребер в двух направлениях.

Определены критические силы и соответствующие им формы потери стойкости, а также собственные частоты и формы колебаний неразрезной балки двумя численными методами - предельных и конечных элементов. Выполнено сравнение полученных результатов.

Приведены решения задачи Коши крутильных колебаний тонкостенных стержней с учетом всех членов уравнения В. З. Власова. Показано применение этих решений в решении задач динамики крутильных колебаний тонкостенных стержней по алгоритму метода предельных элементов. Результаты решений приведены в числовой и визуальной формах.

Осуществлено сравнение перерезающих сил, гибочных моментов, прогибов и углов поворотов, которые найдены численно-аналитическим вариантом метода предельных элементов и методом конечных элементов в программе ANSYS.

Рассмотрена задача стойкости тонких пластин при действии сжимающих сосредоточенных сил на свободных краях. Получены новые результаты, дано сравнение с некоторыми известными решениями.

Рассмотрена более точная модель учета сосредоточенных масс во время колебаний. Повышение точности результатов достигается за счет увеличения размеров решаемых матриц.

Предложено применение численно-аналитического метода граничных элементов для расчета ортотропных пластин. Переход от двумерной задачи к одномерной выполнен с использованием вариационного метода Канторовича-Власова. Рассмотрены все четыре возможных варианта корней характеристического уравнения. Получена полная система аналитических выражений ортонормированных фундаментальных функций.

Изучен биомеханизм самораскручивания винта, соединяющего имппантат и абатман с фиксируемой на нем несъемной ортопедической конструкцией, замещающей центральный резец верхней челюсти при различных углах передачи нагрузки и заданной величине стираемости соседних зубов-антагонистов.

Построена трехмерная модель фронтального участка верхней челюсти и с помощью программы ANSYS изучено напряженно-деформированное состояние в области шейки переднего резца верхней челюсти при различных видах смыкания зубных рядов, углах передачи нагрузки и заданной величины стираемости соседних зубов и антагонистов.

Рассмотрены некоторые аспекты применения численно-аналитического метода граничных элементов к расчету ортотропных пластин. Приведение двумерной задачи к одномерной выполнено вариационным методом Канторовича - Власова. Вектор состояния при изгибе ортотропной пластины содержит 4 компонента, а характеристическое уравнение имеет 4 корня, поэтому для полного решения задачи необходимо получить аналитические выражения 64-х фундаментальных функций. Вид этих функций зависит от граничных условий на продольных кромках пластины. Получены аналитические выражения 16-и фундаментальных функций для свободного опирания продольных краев пластины и любых условий опирания поперечных краев.