Введение к работе
Работа посиячтена исследованию в области динамических задач линейной теории упругости, огромный вклад в разси-.ие динамической теории упругости внесли В.М. Абрамов, В.М. Александров, Н.Х. Арутюнян, А.А. Баблонян, В.А. Бабешко, А.В. Белоконь, Н.М. Бородачев, И.Н. Векуа, И.И. Ворович, Л.А. Галин, Н.И. Глаголев, В.Т. Гринченко, B.C. Губенко, А.В. Ефимов, А.И. Каландия, Я.М. Кизым. В.Д. Купрадзе, А.И. Лурье, МД. Мартынснко, В.И. Моссаксвский, Н.И. Мусхешвили, СМ. Мхитрян, Б.М. Нуллер, В.В. Панасюк, В.З. Партон, БЛ. Пелсх, ГЛ. Попов, ВЛ. Рвачсв, Н.А. Ростовцев, Б.И. Сметании, B.C. Тоноян, А.Ф. Улитко, Ю.А. Устинов, Я.С. Уфлянд, Д.И. Шерман. В последнее время с развитием математических методов и ростом вычислительных возможностей ЭВМ удалось обнаружить новые физико - механические явления в средах с неоднородностями. В частности, в работах В.А. Бабешко, И.И. Воровича и И.Ф. Образцова обнаружены явления высокочастотных резонансов в средах с неоднородностями. Это явление предполагает создание условий, обеспечивающих локализацию вибрационного процесса с последующим проявлением резонанса. С целью углубления изучения этого явления в перспективе, проведены экспериментально -теоретические исследования, основной задачей которых было создание аппаратурных средств и проведение тестовых исследований в задаче о колебании штампов на упругой среде.
Актуальность темы обусловлена насушностью проблемы состояния конструкций и сооружений ответственного назначения. В последнее время в авиаци:і, космической технике, кораблестроении и на транспорте все более широкое применение находят композитные, неоднородные материалы - металл с полостями, пластмасса с жесткими включениями, превышающие по прочности традиционные металлы и пластмассы. Но именно в таких объектах и должны иметь место локальные резонансы, которые способны нарушить их прочность или даже провести к их полному разрушению.
Работа выполнена в Кубанском Государственном университете в соответствии с координационным планом Министерства науки и технической политики РФ.
Целью работы было получение теоретическими численными методами параметров вибрации штампа на поверхности упругого слоя, лежащего на недеформируемом основании и экспериментальное подтверждение результатов этих теоретических расчетов.
В задачу исследования входила разработка математической модели процесса колебаний штампа на упругом слое, создание экспериментальной установки, позволяющей производить экспериментальные исследования резонансных явлений в упругих средах. Определение инструментальных характеристик этой установки, ее рабочих диапазонов, аппаратурных ограничений, точностных возможностей, проработка технологических и конструктивных вопросов проведения экспериментов по исследованию резонансных явлений в упругих средах.
Научная новизна работы обусловлена нацеленность» на углубленные исследования явлений высокочастотных резонансов в средах с иеодлородиостями.
Практическое значение работы определяется получением возможности прогнозировать динамические прочностные свойства конструкций из композитных материалов, а также получением возможности организовывать локальные, управляемые сейсмические явления при помощи вибрационных источников вибровоздействия на поверхность земли. Такие локальные сейсмические явления помогут избежать глобальных сейсмических процессов, приводящих к катастрофическим последствиям. Еще одна область применения -электроника. Согласно принципу Олинера неоднородность в полупроводнике является концентратором электромагнитных волн. На этом принципе конструируются сейчас элементы ЭВМ нового поколения, использующие СВЧ колебания.
Апробация работьі была проведена на I сессии Российского акустического общества в 1992 году и на межгосударственной научно - технической конференции "Радиотехнические системы и устройства мм диапазона длин волн и их применение в интересах народного хозяйства (PC и У)" в Ясной Поляне в 1992 году, а также на научных семинарах Кубанского филиала НИИ механики и прикладкой математики РГУ при КубГУ.
5 Автор выносит на зашиту следующие положения:
-
Построение механической и аппаратной частей экспериментального стенда и оценка его мегрологических характеристик для целей исследования резонансных явлений в упругих средах.
-
Разработка методик проведения экспериментальных исследований резонансных явлений в упругих средах.
-
Проведение серии опытов с целью обнаружения ограничений, налагаемых установкой на математическую модель явлений в упругих средах по частоте, размерам, упругим характеристикам и потерям.
-
Проведение теоретических расчетов динамической контактной жесткости упругого слоя на твердом основании с их последующей проверкой путем эксперимента и выявления таким путем пригодности выработанных методик проведения опытов для целей экспериментальных исследований резонансных явлений в упругих средах.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы по теме работы, четырех глав, заключения и списка использованных источников, содержащего 73 работы. Диссертация занимает 101 страницу машинописного текста и снабжена 29 иллюстрациями.