Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Строительная механика

Диссертационная работа:

Осокин, Андрей Владимирович. Развитие метода конечных элементов для расчета систем, включающих тонкостенные стержни открытого профиля : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.17 / Осокин Андрей Владимирович; [Место защиты: Моск. гос. ун-т путей сообщ. (МИИТ) МПС РФ].- Москва, 2010.- 134 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/3371

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы диссертации

В настоящее время все большее применение находят строительные и транспортные конструкции в виде многоэлементных систем из тонкостенных стержней с открытым и замкнутым профилем поперечного сечения. Как известно, деформирование таких стержней сопровождается появлением существенных напряжений от стесненного кручения. Попытки учесть эти эффекты с помощью пластинчатых конечно-элементных моделей приводят к задачам очень большой размерности, которые с помощью существующей вычислительной техники не во всех случаях разрешимы. Особого внимания работа этих систем требует с точки зрения обеспечения их устойчивости. Таким образом разработка алгоритмов и программного обеспечения расчета таких систем на прочность, устойчивость и колебания по теории В.З. Власова является актуальной задачей.

Работа выполнялась в рамках гранта Российской академии архитектуры и строительных наук по теме: «Исследование проблем компьютерного моделирования общей устойчивости конструкций зданий и сооружений» в 2006 и 2007 годах и в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований по теме: «Устойчивость и надежность нелинейных вязко-упруго-пластических систем при параметрическом стохастическом возбуждении» в 2009 году.

Цель диссертационной работы состоит в развитии метода конечных элементов как для линейно-упругих систем, так и систем упругопластических, включающих тонкостенные стержни открытого профиля. Практически значимой является задача разработки на основе стержневой модели алгоритмов и программного обеспечения расчета многоэлементных систем тонкостенных стержней с открытым профилем поперечного сечения на прочность, устойчивость и колебания по теории В.З. Власова. Также важной проблемой является разработка методики анализа такого рода систем выполненных из упругопластического материала с целью оценки степени развития в них пластических деформаций.

Научная новизна работы:

  1. На основе проведенных исследований выбрана эффективная расчетно-математическая модель тонкостенного стержня открытого профиля, позволяющая решать задачи прочности стержневых систем в упругой постановке.

  2. С использованием предложенной модели конечного элемента тонкостенного стержня построена матрица геометрической жесткости применительно к случаю центрального и внецентренного сжатия или растяжения, а также поперечного изгиба.

  3. Получена матрица инерционных характеристик для решения задач собственных колебаний систем, состоящих из тонкостенных стержней открытого профиля.

  4. Разработаны методика и алгоритмы исследования деформированного состояния тонкостенных стержней открытого профиля в упругопластической стадии.

Практическая ценность работы.

Практическая ценность состоит в разработанных методиках и алгоритмах, которые реализованы в виде прикладных программ компьютерного моделирования работы систем, включающих тонкостенные стержни открытого профиля на прочность, устойчивость и колебания с возможностью учета упругопластического деформирования материала при статическом нагружении.

Достоверность результатов.

Достоверность результатов полученных в диссертации обосновывается использованием известных алгоритмов численного решения задач механики твердого деформируемого тела и метода конечных элементов. Также в диссертации приводится сравнительный анализ решений многочисленных задач, некоторые из которых имеют точное аналитическое решение. Решение задач упругопластического деформирования тонкостенного стержня сравнивается с результатом экспериментальных исследований.

Апробация работы была проведена на:

Научно-технической конференции «Наука МИИТа - транспорту» (Москва, 2006 г.);

65 научно-методической и научно-исследовательской конференции Московского автодорожного института (Москва, 2007 г.);

Научно-технической конференции «Наука МИИТа - транспорту» (Москва, 2007 г.);

66 научно-методической и научно-исследовательской конференции Московского автодорожного института (Москва, 2008 г.);

Научно-технической конференции «Наука МИИТа - транспорту» (Москва, 2008 г.);

Московской городской конференции молодых ученых «Современные проблемы инженерных исследований» (Москва, 2008 г.);

68 научно-методической и научно-исследовательской конференции Московского автодорожного института (Москва, 2010 г.);

VII международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Trans-Mech-Art-Chem» (Москва, 2010 г.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 10 печатных работах, 1 из которых опубликована в издании, рекомендованном ВАКом.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа включает в себя введение, четыре главы, заключение и приложение, изложена на 134 страницах машинописного текста, включая 43 рисунка, 9 таблиц и список литературы из 128 наименований.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net