ivdon3@bk.ru
Во многих современных технических конструкциях применяются мембраны различных форм. Это могут быть электроакустические приборы, медицинское оборудование, обшивка корпуса самолета треугольными ячейками. Известны решения о свободных колебаниях мембран прямоугольной и круглой формы методом Фурье. Также существует довольно много решений задач о колебаниях мембран различных форм методом конечного элемента. Аналитические решения для мембран более сложных форм представляют большой интерес в связи со сложной геометрией контура и трудности получения самого решения. В данной работе получены частные решения для задачи о свободных колебаниях мембраны правильной треугольной формы с различным заданным начальным изгибом поверхности и найдены собственные частоты колебаний.
Ключевые слова: Свободные колебания мембраны, мембрана правильной треугольной формы, собственные частоты колебаний
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
На основе предложенного Тимошенко С.П. решения задачи чистого изгиба упругой прямоугольной пластины под действием моментов постоянной интенсивности, действующих на ее границе, впервые предлагается теория изгиба вязкоупругопластичных пластин, закрепленных в вершинах. Предлагаемое решение использует наследственную теорию с учетом гипотезы Арутюняна Н.Х. о постоянстве коэффициента поперечной деформации. Впервые предложен метод пересчета распределенной поперечной нагрузки, приложенной на поверхности пластины в эквивалентные моменты постоянной интенсивности, зависящие от времени и приложенные на краях. Впервые с помощью данной теории решена задача об изгибе пластины, защемленной в одной угловой точке, распределенной поперечной нагрузкой. В качестве примеров приведены расчеты прямоугольных пластин под действием собственного веса.
Ключевые слова: чистый изгиб, прямоугольная пластина, закрепление в угловых точках, наследственная вязкоупругопластичность, линеаризация, уравнение состояния, напряжение, деформация, нейтральный слой, перемещение
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассмотрена задача идентификации дефектов в конструкции в виде стенового элемента. Численное моделирование конструкции проводится в конечно-элементном комплексе Ansys. Исследуемая модель стеновой конструкции имеет дефект в виде сквозной трещины, определенной длины. Края трещины не взаимодействуют друг с другом. Рассмотрено возбуждение конструкции при импульсном нагружении. Проанализировано волновое поле смещений в контрольных точках. Выявлены признаки идентификации трещиноподобного дефекта.
Ключевые слова: численное моделирование, стеновой элемент, дефект, трещина, идентификация, конечно-элементное моделирование, динамический анализ, колебания, волновое поле смещений
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.17 - Строительная механика
Рассмотрена задача идентификации дефектов в конструкции в виде стенового элемента. Численное моделирование конструкции проводится в конечно-элементном комплексе Ansys. Исследуемая модель стеновой конструкции имеет дефект в виде сквозной трещины, определенной длины. Края трещины не взаимодействуют друг с другом. Рассмотрено возбуждение конструкции при импульсном нагружении. Проанализировано волновое поле смещений в контрольных точках. Выявлены признаки идентификации трещиноподобного дефекта.
Ключевые слова: численное моделирование, стеновой элемент, дефект, трещина, идентификация, конечно-элементное моделирование, динамический анализ, колебания, волновое поле смещений
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.17 - Строительная механика
Данная работа сфокусирована на сравнении экранов двух смартфонов Apple и Samsung на предмет быстрого разлома (перелома). При анализе использовалась новая методика исследовании быстрого разлома, которая состоит из расширенной версии конечных элементов и когезионной модели. Результаты, вычисленные с помощью вышеупомянутой методики являются максимально приближенными к экспериментальному результату. В данной работе было проанализировано влияние нарезов (меток) в структуре на инициирование новой трещины. Результаты показали, что начальные трещины могут увеличить смещение деформированного тела, но при этом уменьшить распространение трещины. Результаты также показали, что экран Samsung (Gorilla Glass) имеет тенденцию деформироваться больше по сравнению с экраном Apple (Sapphire). Так же было рассмотрено влияние нарезов (нарезы для кнопок) на скорость распространения трещины близ ее вершины. Результаты показали, что нарезы увеличивают скорость распространения близ вершин трещины для обеих геометрий (Sapphire, Gorilla Glass).
Ключевые слова: скорость распространения трещины, Gorilla Glass, быстрый перелом, сапфир, смещение деформированных тел,
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Оценка качества ремонта железобетонной стойки опоры ЛЭП проводилась методом вибродиагностики. Предложен критерий оценки качества ремонта - величина относительной адгезии ремонтных слоев к основанию стойки. Выполнено моделирование колебаний конструкции опоры стойки ЛЭП и проведены расчеты в конечно-элементном комплексе Ansys. Построена зависимость параметров собственных частот колебаний от величины повреждения при различных величинах площадей адгезии. Получены уравнения зависимости изменения собственных частот колебаний от величины адгезии. Приведен расчет величины относительной адгезии ремонтного состава к бетону модельной конструкции.
Ключевые слова: вибродиагностика, критерий качества, ремонт конструкций, дефект, адгезия, собственные частоты
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Разработан алгоритм выполнения ремонтных работ по восстановлению стоек опор воздушных линий электропередач на основе метода вибрационной диагностики. Установлена периодичность, состав и последовательность проведения восстановительных работ. Разработаны эффективные ремонтные составы для восстановления железобетонных конструкций стоек опор ЛЭП.
Ключевые слова: алгоритм, ремонт конструкций, категория состояния, ведомость дефектов, неразрушающие методы контроля, вибродиагностика
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
В статье рассматривается метод выявления поврежденности ферменной стержневой консольной конструкции на основе нового информационного признака «экспресс – различения» наличия повреждения. Он основывается на анализа фазовых диаграмм при моделировании ее нестационарных колебаний. Произведено сопоставление различных параметров затухающих колебаний ферменной стержневой конструкции для конструкции без повреждения и с повреждением. Анализировались обработанные АЧХ и построенные на их основе фазовые диаграммы. Для анализа рассматривались АЧХ в диапазоне частот от 0 до 100 Гц. Анализ фазовых диаграмм в различных частотных областях конструкции представляется как информационный признак «экспресс – различения» наличия повреждения в ферменной конструкции.
Ключевые слова: Ферменная стержневая конструкция, повреждение, конечно-элементное моделирование, информационный признак, нестационарные колебания, амплитудно-частотный анализ, фазовые диаграммы
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.17 - Строительная механика
Рассмотрен подход к оценке текущего состояния стержневых конструкций на примере опор ЛЭП, с применением метода вибродиагностики. В работе представлен пример аналитического моделирования собственных колебаний конструкции железобетонной опоры ЛЭП с дефектами в основании. Представлен расчет собственных частот первых пяти мод поперечных колебаний при различных величинах жесткости дефекта и получены зависимости относительных частот колебаний от жесткости дефекта. Установлен критерий оценки предаварийного состояния конструкций
Ключевые слова: вибродиагностика, стержневая конструкция, опора ЛЭП, дефект, аналитическое моделирование, поперечные колебания, собственные колебания, собственные частоты
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Приведен анализ методов и средств оценки технического состояния строительных конструкций незавершенного строительства. Разработан алгоритм комплексной оценки состояния железобетонных конструкций с истекшим сроком консервации.
Ключевые слова: безопасная эксплуатация, дефект, неразрушающие методы контроля, динамическое нагружение, вибродиагностика, вибродатчики
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрено сравнение собственных форм колебаний для первой и второй поперечных мод колебаний, полученных путем численного моделирования в КЭ пакете Ansys и аналитического расчета стержневой модели с упругим элементом на основе применения гипотезы Эйлера-Бернулли. Анализ сравниваемых форм колебаний при различных величинах дефекта показывает их удовлетворительное совпадение.
Ключевые слова: стержневая конструкция, колебания, дефект, конечно-элементное моделирование, аналитическое моделирование, формы колебаний
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.17 - Строительная механика
Исследуется задача о динамике анизотропной пороупругой плоскости под действием сосредоточенного усилия в режиме установившихся колебаний. Построено аналитическое решение задачи в виде однократных интегралов по конечному промежутку. Проведены численные эксперименты по построению решений, полученные результаты сравнены с известными классическими решениями.
Ключевые слова: пороупругость, колебания, анизотропия
Рассмотрены особенности построения эффективных решений в задачах возбуждения многослойных сред внутренними источниками колебаний. Приведены примеры численных расчетов перемещений и напряжений в среде в зависимости от положения источника и точки наблюдения.
Ключевые слова: многослойное основание, внутренний источник, гармонические колебания
Известно, что в настоящее время в промышленности находят широкое применение конструкции, содержащие оболочки, одной из главных причин разрушения которых является наличие неоднородностей, например, трещин. Поэтому задача расчёта элементов конструкций, содержащих неоднородности достаточно широко встречаются в теории упругости и строительной механике. Задача о плоской трещине нормального разрыва в упругом пространстве сведена к решению интегро-дифференциального уравнения, не содержащего оператора Лапласа. Это уравнение позволило получить приближённое решение задачи в форме двукратного интеграла по области, занятой трещиной. Для уточнения полученного решения построен рекуррентный процесс. Результаты вычислений свидетельствуют о его сходимости. Ключевые слова: упругое пространство, трещина нормального разрыва, интегро-дифференциальное уравнение, рекуррентный процесс, коэффициент интенсивности напряжений