Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Дискретные постановки и алгоритмы решения краевых задач строительной механики в производных областях на регулярных сетках Сидоров, Владимир Николаевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сидоров, Владимир Николаевич. Дискретные постановки и алгоритмы решения краевых задач строительной механики в производных областях на регулярных сетках : автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.23.17.- Москва, 1992.- 34 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность темы. Разработка и развита методов расчета конструкций и сооружений - одно из важных научных направлений, обеспечивающих повышение надежности и долговечности здания, улучшение параметров конструкции и материалов здания, влияющих на здоровье людей, экономию при финансировании строительных работ, минимальные затраты энергии при эксплуатации зданий и сооружений.

Расчетнные схемы многих видов строительных конструкций, а такяэ элементов сложных конструкций и сооружении прэдставляготся краевіЕя задачами строительной механики. Учет в расчетах конструкции новых технических теорий, конструктивных решения,, свойств материалов, совершенствование математических моделе» определяют актуальность задачи по разработке и развитии кетодов решения краевых задач строительной механики.

В расчетах строительных конструкций и сооружений широко используется вычислительная техника. Разработка новых эффективных алгоритмов численного расчета конструкций с одной стороны в значительной стегони компенсирует недостаток мощности соврекениых ЭВМ при проведении, например традиционных динамических, вероятностных расчетов реальных конструкций, их оптимизации, расчетов сложных объемных конструкций. Это тем более важно в связи с массовой тенденцией использования в расчетах персональных компьютеров, удобных, но имеющих невысокие технические параметры. С другой стороны важно упрощение алгоритмов расчета конструкций, что снижает трудоемкость и сокращает общие сроки при разработке программ. Это существено в условиях регулярной смены поколений и типов ЭВМ и с появлением новых языков программирования. Во многом на эффективность и простоту алгоритмов влияет вид постановок краевых задач.

Цэлыо диссертации является разработка обще* методики численного расчета строительных конструкций на основе высокопроизводительных и простых алгоритмов, а также вариантов постановок краевых задач строительной механики, повышающих эффективность расчета конструкции на ЭВМ.

Практическая цэшость диссертации заключается в использовании результатов работ в вычислительных, комплексах расчета, проектирования конструкций и сооружения, числвнныз исследований новых видов строительных конструкций, технических теорий, строительных материалов.

Научная новизна заключается в:

- разработке дискретных постановок краевых задач
строительной механики на расширенной области в терминах
алгебры типа свертки, приводящих к векторным алгоритмам
расчета конструкций;

построении дискретных, в том числе самосопряженных граничных уравнений для задачи теории упругости и задачи для уравнения Пуассона на регулярных сетках из дискретных вариационной или операторной постановок краевых задач, а такмэ на основе дискретных операторных представлений формул Грина-Бетти с использованием обобщенных функций;

разработка векторных алгоритмов расчета конструкций, в том числе методом граничных уравнений;

- сведении решения дискретного граничного уравнения к
решению системы уравнений относительно граничных точек с
разреженной, симметричной, имеющей диагональное преобладание
магрицэа коэффициентов;

- в числэнном исследовании строительных конструкций с
учетом реальных конструктивных особенностей и поведения
материалов с использованием разработанных в диссертации
алгоритмов и программ.

Внедрение работы заключается в использовании разработанных алгоритмов и программ для расчета конструкций в организациях: ВДИИСК, МНИИТЭП, МИСИ (ВЦ, лаборатория исслздования напряжений, лаборатория инженерного мерлзлотоведения), ІЩИИСМ (г.Хотьково), ИТЭФ, Атомзнергопроекте, БтИСИ, а тайна в других организациях, для которых производились расчеты.

На защиту выносятся:

- общая методика численного расчета .-строительных
конструкций на основе дискретных постановок краевых задач
строительной механики в том числе граничными уравнениями, а
также векторных и локальных алгоритмов их реиения;

дискретные постановки основных краевых задач строительной механики на расширенной области в терминах алгебры типа свертки, приводящие к векторным алгоритмам решения;

дискретные граничные уравнения на примере задач теории упругости и уравнения Пуассона, в том числе самосопряженные;

дискретные операторные выражения формул Грина-Бетти и полученные на их основе дискретные граничные уравнения в общем виде и для задач теории упругости ж уравнения Пуассона;

векторный алгоритм- численного расчета конструкций на основе быстрых векторных, операций свертки;

базовые алгоритмы подиагональной матричной алгебры, оптимальные для краевых задач строительной механики;

алгоритм расчета строительных конструкций на основе метода локальных' базисных вариаций;

векторный алгоритм формирования и решения дискретных граничных уравнений строительной механики;

- алгоритм сведения решения дискретных граничных
уравнений к решению систем линейных алгебраических уравнений
относительно граничных точек с разреженной, симметричной
матрицей коэффициентов при неизвестных, имеющей
блочно-ленточную структуру и диагональное преобладание.

- программно-информационная система, выполняющая быстрые
подиагональные операции над матрицами блочно-диагональног
структуры, характерной для задач строительной механики;
программный комплекс численного решения краевых задач расчета
строительных конструкций па векторным алгоритмам;

Апробация работы состоялась на следующих конгрессах, конференциях и семинарах:

via и хи Международные конгрессы по применению математики в инженерных науках (Веймар) 1978,1990гг.

Меаддународный конгресс по применению оболочек в инженерных сооружениях. ИАСС85 (Москва) 1985г.

х Всемирный, конгресс Международного совета по строительству (Вашингтон) 1986г.

Республиканская научно-техническая конференция "Эффективные численные методы решения краевых задач механики деформируемого твердого тела" (Харьков) 1989г.

Межреспубликанская научно-техническая конференция "Численные метода решения задач строительной механики, теории упругости и пластичности" (Волгоград) 1990г.

х научный и Всесоюзный, научный семинары "Методы потенциала и конечных элементов в автоматизированных исследованиях инженерных конструкций" (Ленинград) І989Д99ІГГ.

- Всесоюзный научный семинар "Актуальные проблемы
неоднородной механики" (Ереван) 1991г.

Достоверность результатов основана на:

сравнении. результатов численного расчета с результатами экспериментов и частных случзев расчета - с результатами аналитических решений;

сопоставлении полученных новых дискретных постановок и формул с традиционными;

практической направленности проведенных расчетов -тщательном анализе результатов заказчиками;

.Дичныа вклад состоит в непосредственном построении описанных дискретных постановок краевых задач и дискретных граничных уравнений строительной механики, разработке приведенных в диссертации алгоритмов и программ.

Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано 28 печатных работ, из них 19 - в соавторстве. Среда соавторов - профессор А.Б.Золотов, чьим учеником является автор дассертации, коллеги - специалисты в смешных научных направлениях и заказчики, формулирующие инженерную постановку решенных задач, и анализирующие результаты расчетов.

Объем и структура. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения, списка литературы из 240 наименований. 269 страниц основного текста и 88 страниц приложений включают 106 рисунков.