Динамический расчет систем профилированных композитных стержней
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2015.8.2.16Ключевые слова:
композитный слоистый стержень, динамическая нагрузка, вязкоупругое деформирование, жесткостные, вязкостные и массовые характеристики, динамический коэффициентАннотация
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
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
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2015 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.