Введение к работе
Актуальность темы. Одной из основных задач строительной механики' является создание и совершенствование методов расчета различных конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при разнообразных внешних воздействиях.
За последние годы усилилась связь строительной механики с различными науками, в частности, с теориями расчета металлических, железобетонных и других конструкцій. Для правильной оценки работы сооружений нельзя ограничиваться рассмотрением лишь, упругой стадии работы материала, т.к. многие типы строительных элементов испытывают нелинейно-упругие или необратимые деформации, поэтому разработка и усовершенствование методов расчета нелинейно-упругих систем яеляєтся актуальной задачей.
Цель исследования состоит в разработке численного метода, алгоритма и программного комплекса для решения физически и геометрически нелинейных задач расчета пластинчатых систем. В частности, в цели работы входили:
- построение эффективного итерационного алгоритма решения
физически и геометрически нелинейных задач теории тонких пластин;
- разработка программного комплекса для персональных
компьютеров, совместимых с IBM PC, численно реализующего
предложенную методику;
проведение экспериментальных исследований работы подкрановых балок новой конструктивной формы;
Методы исследования. При построении итерационных алгоритмов использована I группа методов упругих решений (в частности, обобщенный шаговый метод), метод последовательных нагружений, внутри шага по нагрузке для решения линеаризованной краевой задачи использован метод конечных элементов.
Достоверность проведенных научных исследований и полученных численных результатов подтверждается применением фундаментальных принципов и методов строительной механики, решением контрольных примеров, имеющих аналитическое решение, либо решенных другими методами, а также сопоставлением с результатами экспериментальных
исследований.
Научная новизна. Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:
- разработана методика решения нелинейно-упругих пластин в
физически, геометрически, физически и геометрически нелинейных
постановках;
- разработаны и апробированы на практике алгоритм и
программный комплекс, реализующие предлагаемую методику;
- экспериментально и теоретически исследовано НДС подкрановых
балок с податливыми стенками;
- разработана методика испытаний подкрановых балок при
подвижном характере нагружений и получены качественные и
количественные показатели напряженно-деформированного состояния
верхней сжатой зоны балок;
Новизна технических решений,разработанных в связи с выполнением научных исследований, подтверждается выдачей автору настоящей диссертации Госкомпатентом СССР авторских свидетельств: А.С. NN 1562370, 1677583, 1686335, 1696372.
Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные в диссертации методика, алгоритм и программный комплекс могут быть использованы при решении широкого круга прикладных задач по расчету пластинчатых систем в линейной и нелинейной постановках.
На защиту выносится методика расчета пластинчатых систем в линейной, физически нелинейной, геометрически нелинейной, физически и геометрически нелинейных постановках; результаты экспериментального исследования НДС подкрановых балок с податливыми стенками; результаты численных исследований работы пластинчатых систем в линейной и нелинейной постановках.
Публикации. По теме диссертации получено 4 авторских свидетельства на изобретения и опубликовано 11 печатных работ.
Апробация работы 'Основные результаты, изложенные в диссертации, докладывались на трех региональных конференциях (Челябинск-1987, Иркутск-1989, Пенза-1990) и трех зональных семинарах (Челябинск-1988, Пенза-1988, Пенза-1989), а также на ежегодных научно-технических конференциях преподавателей кафедр Пензенского инженерно-строительного института (Пенза, 1988-90) и
научно-технической конференции преподавателей кафедр
Ростовского-на-Дону инженерно-строительного института по секщш "Совершенствование методов расчета и проектирования строительных конструкций" (Ростов-на-Дону, 1992 г.).
Структура работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и списка литературы, включающего (06 наименований. Полный объем диссертации 1?9 стр, включая AS рисунков и Л4 таблиц. Основной текст (без оглавления, списка литературы,рисунков и таблиц) излагается на 122 страницах машинописного текста.