Динамический расчет систем профилированных композитных стержней

Авторы

  • Юрий Владимирович Немировский Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
  • Андрей Викторович Мищенко Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)

DOI:

https://doi.org/10.7242/1999-6691/2015.8.2.16

Ключевые слова:

композитный слоистый стержень, динамическая нагрузка, вязкоупругое деформирование, жесткостные, вязкостные и массовые характеристики, динамический коэффициент

Аннотация

Излагается общий подход к построению решения прямой динамической задачи расчета напряженно-деформированного состояния композитных стержней, составляющих основу стержневых систем произвольного вида. Решение находится при учете широкого разнообразия материалов и динамических режимов нагружения. Приняты во внимание сдвиговые эффекты и взаимодействие между элементами конструкции и опорными средами. Предложенные неоднородные стержни, как элементы стержневых систем, характеризуются высокими показателями прочности и жесткости в сочетании с пониженными по сравнению с однородными элементами затратами на их изготовление. В уравнения движения и физические соотношения введены четыре жесткостные, четыре вязкостные и три массовые функциональные характеристики, эквивалентно отражающие в рамках одномерной модели динамическое деформирование композитного стержня. С использованием тригонометрических рядов Фурье динамические нагрузки и перемещения представляются в виде произведения функций, зависящих от координаты и времени. Решение однородной задачи выражается через матрицант системы уравнений первого порядка. Частные решения для нагрузок различных типов найдены на основе аппроксимации их и искомых перемещений в виде тригонометрических рядов. Исследованы воздействия различных видов нагрузок (общего типа, мгновенно приложенных, «взрывных», гармонических). Описаны частные случаи расчетных схем стержня с упрощением основных соотношений, а также результаты, получающиеся при пренебрежении рядом слагаемых в физических уравнениях и уравнениях движения. В качестве примера решена задача неустановившихся колебаний металло-кирпичной дымовой трубы при динамическом ветровом воздействии. Оценено и показано существенное влияние параметров неустановившегося движения конструкции на ее прочность и жесткость, а также на функциональные динамические коэффициенты.

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Библиографические ссылки

Немировский Ю.В., Мищенко А.В., Вохмянин И.Т. Рациональное и оптимальное проектирование слоистых стержневых систем. - Новосибирск: Изд-во НГАСУ, 2004. - 488 с.
2. Григолюк Э.И., Селезов И.Т. Неклассические теории колебаний стержней, пластин и оболочек // Итоги науки и техники. Сер. Механика твердых деформируемых тел. - Т. 5. - М: ВИНИТИ, 1973. - 273 с.
3. Мищенко А.В., Немировский Ю.В. Динамика слоистых рам из разносопротивляющихся материалов // Известия вузов. Строительство. - 2011. - № 11. - С. 10-19.
4. Мищенко А. В., Немировский Ю.В. Динамический расчет слоисто-неоднородных балочных мостов // Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования - основа модернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплексов России: материалы Всерос. 65-я научно-техн. конф. СибАДИ. - Омск: СибАДИ, 2011. - кн. 1. - С. 30-35.
5. Сорокин Е.С. К теории внутреннего трения при колебаниях упругих систем. - М.: Госстройиздат, 1960. - 131 с.
6. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. - Л.: Политехника, 1990. - 272 с.
7. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. - М.: Наука, 1967. - 575 с.
8. Бахвалов Н.С. Численные методы (анализ, алгебра, обыкновенные дифференциальные уравнения). - М.: Наука, 1975. - 632 с.
9. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой России. - М.: Стройиздат, 2005. - 48 с.

Загрузки

Опубликован

2015-06-30

Выпуск

Раздел

Статьи

Как цитировать

Немировский, Ю. В., & Мищенко, А. В. (2015). Динамический расчет систем профилированных композитных стержней. Вычислительная механика сплошных сред, 8(2), 188-199. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2015.8.2.16