Введение к работе
Актуальность темы. Одним из важнейших путей в направлении повышения надежности и экономичности машин и сооружений является развитие современных методов расчета напряженно-деформированного состояния и колебаний массивные элементов конструкций. При этом задача о деформировании упругих элементов сложной формы при смешанных граничных условиях требует для своего решения привлечения методов численного анализа Использование в этом случае хорошо изученных методов конечных разностей и конечных элементов связано со значительными затратами человеческих и машинных ресурсов.
В последнее время интенсивно развиваются численные подходы к . решению пространственных задач, основанные на теоретическом аппарате метода потенциала. Преимущество этого метода, заключающееся в понижении размерности задачи, обусловило его широкое применение для решения различных, главным образом, статических задач строительной механики. В то же время вопросы численной реализации метода потенциала применительно к пространственным динамическим задачам проработаны к настоящему времени еще недостаточно полно. В связи с этим представляется актуальной проблема разработки эффективных численных средств решения с позиций метода потенциала задачи о динамической нагружэнности массивных тел сложной формы.
Целью настоящей работы является создание опирающейся на соотношения метода потенциала численной методики исследования вынужденных колебаний массивных элементов конструкций, реализации разработанной методики в виде вычислительного комплекса, ориентированного на применение ЕС ЭВМ и решение с его помощью ряда динамических задач.
Научная новизна работы заключается в разработке на основе метода потенциала эффективного алгоритма исследования динамического деформирования массивных элементов конструкций. При этом предложен и реализован численно-аналитический подход к вычислению интегралов с ядрами В. Д. Купрадзе по плоским граничным элементам, выведены и использованы в целях контроля вычислительного процесса тождественные соотношения, связывающие построенные в работе потенциалы, исследованы вопросы вычисления компонент напряженного состояния в точках границы и приграничной области на основе интегрального и интегро-дифференциального представления напряжений.
Практическая ценность диссертации состоит в реализации разработанной методики в виде программного комплекса, позволяющего с высокой степенью автоматизации проводить численные исследования
НДС элементов конструкций, подверженных динамическим воздействиям lo стороны машин, турбоагрегатов, а также болновым воздействиям различной природы. Программные разработки внедрены в практику инженерного проектирования ряда заинтересованных организаций, в результате чего получен экономический эффект.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доклады-
вались на 3 научно-технической конференции "Совершенствование
эксплуатации и ремонта корпусов судов" (Калининград, сентябрь
1984 г.), 5 Всесоюзной конференции по статике и динамике про-
странственных конструкций (Киев,октябрь 1985 г.), школе-семина-
.. ре молодых ученых "Методы расчета и устройства оснований и фун
даментов в сложных Грунтовых условиях Северного Кавказа" (Ростов-
на-Дону, октябрь 1987 г.), 5 семинаре по методу граничных инте
гральных уравнений (Пушино, июнь 1988 г.), республиканской конфе
ренции "Качество и надежность строительных материалов и конструк-
.ций в сейсмическом строительстве" (Батуми, май 1988), а также на научно-практических конференциях Киевского инженерно-строительного института.
Публикации. Основные положения и результаты исследований по . -. теме диссертации опубликованы в девяти печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из