Введение к работе
Актуальность теми . Научно-технический прогресс в стронтель-
> і ВТ
СТВ8 выдвигает много новых задач парод строительной механикой в совершенствовании методов расчета и проектирования сооружений,под-вергапцихся статическим, динамическим и сейсмическим нагрузкам.'
Решение отих важных народнохозяйственных задач будет способствовать повышению резервов надежности, увеличению срока службы зданий. Особую актуальность данные вопросы приобретают для районов о высокой сейсмичной активностью.
В последние годы для решения различных статических и дяамиче-силе.задач строительной механики получил широкое применение метод граничных вяенентов. К существенным достоинствам отого метода мой-но отнести то, что он позволяет определять неизвестные величины па границе, не вычисляя их но всей области , как это требуется в других численных методах, и что решение задачи катодом граничных элементов позволяет на единицу понизить ео размерность.
Для.исследования шотообразяш: практически важных задач строительной маханики щшоняатся много достаточно общих методов: от ва-ркапаошшх, разностных,' конвчшкалекэнтЕНх до узтодов потенциала , граничннх интегральных уравнения,' иятагр'алышх прообразовзний. Нак-дыЗ из используемых в практшго расчетов конструкция н сооружений методов обладает рядом пракнущзетв, но я їй лишен недостатков. Целесообразность прнйенения того иди иного метода связана с расчетом реального обїоіста с конкретными характергстикЕНЗ строительных материалов, конкрэтноП расчетной схеиой. цравшькнй учет внутреннего трения материалов, изучение вопросов* докп^рованЕЯ колебаний вязко-
- * -
укрути средеш превратился в последние годы вз специального правка ., предназначенного для решния данамнчэсма задач , в широко'юз-подьзуеьай метод, связывающий конструкционные и фукинональше под-года,особенно при решении задач дянамикн сооружений. Это стало воз-hosbmh ешь в результате быстрого развития ЗШ и численных методов. -. Негод граничных элементов в последние годы получил шкрокое при-ызношю для решения различных статических и динамических задач строительной механики. К существенным достоинствам этого метода можно отнести 0, что он позволяет определять 'неизвестные величины на граивдэ, но вычисляя их' во всей области, как это требуется в других чнсдэешх методах, и что решение задачи методом греначшх элементов позволяет на одиннцу понизать ее размерность.
Отправной точкой любого варианта метода граничных элементов яалязтоя определение решений, отвечащих единичным возмущениям, при-jjosshkux во внутренних точках однородной неограниченной области'. Это так пазшшеще фундаментальные (единичные) сингулярные рошэшш или функции Гріша для -бесконечных областей . 1«отрд граничных элементов позволяет объединить такие' решения посредством использования принципа еуиергозшдш в: шсоковфівктивнуа шчислнтолъную схему больаой гибкости.
Вышеизложенное наглядно подтверждает актуальность проблемы исследования динамических задач теории вязкоупругости методом граничных влеменгов, а гакш построения для осесішетрігошх пространотвен- та. стационарных и нестационарных дшшаїческкх задач фундаментальных ; решений (функций Грина).
Поль работы^.: - исследование проблемі численной реализации известных функции Гріша ососшмотрячной стационарной задачи вязко-'упругости ;.
- Б -
построение аффективного фундаментального решения осесяеветричиой стационарной динамической задачи дня вязкоупругого пространства;
построение решения нестационарной пространственной осесяаиэтряч-ной динамической задачи для вязкоупругого пространство;
решение некоторых конкретних задач для осесяшютрячных тел, год-верженннх динамическим воздействиям.
Научная новизна работа состоит в тон. что:
і її її»
- исследованы проблемы численной реализации йзвестннх в литературе
функций Грина осегамметричной стационарной задачи вязкоупругости для пространства;
построена новая модификация функции Грива (фундаментального решения) осесишотричной стационарной динамической задачи для вязкоупругого пространства;
построена функция Грина (фундаментальное решение) осесишетрич ной нестационарной диншшческой задачи для вязкоупругого пространства; . ,
кегодом граничных алекентов реиена осесикметричная контактная стационарная задача динамической теории вязкоупругости;
решена задачи о динамическом расчете вязкоупругих цилиндрических тел как при установившихсй так и при неустановшхся колебаниях; . .
проведано экспериментальное исследование цилиндров конечной дашы, иакшзеншх из полимерных и полЕкёрбзтонщх материалов;
разработан пакэт прикладних прогрош.цовволипішй рассчитывать и проектировать осетштричше тела, подвергенные динамическим воз-дэствиям.
Практическая ценность работа опредзляахся тем, что полученные фундвшнтапьшэ решения с^есЕшатрнчных стационарных и неотационар-
- 6 -вх динамических задач для вязкоупругого пространства позволяют создать легкореализуемые алгоритма решеяия различных динамических задач расчета конструкций . Результата проведенных исследовании позволяют при расчете и проектировании осе симметричны* тел, подверженных установившимся колебаниям , использовать их в инженерной практике.
Достоверноть полученных результатов обеспечиваются использованием строгих математических методов и сравнением полученных результатов с известными литературными данными.
Апробация работ . Основные результаты диссертации докладывались и обсувдались на заседании секции динамики сооружений научно-технического совета,ЦНИИСК им В.і.Кучеренко Госстроя СССР; на конференции молодых ученых и специалистов ЦНИИСХ им В.Л.Кучеренко ,,( Москва, 1988г.); на Республиканской научно-практической конфе-"ренции " Сейсмостойкое строительство и строительные материалы я ( ішхабад , 1990г.); на научно-технических конференциях профвссрр-ско-яредадавхельского состава Туркменского политехнического института ( Аахвбад ,1389 и 1990гг.).
- Публикации. Основное* содержание работа отражено в девяти пуб-ликациях.
OOZeu работы.Лиссертацаонная работа изложена.на 161 страницах
* И И I И . t
мавинописанного текста. Она состоит из введения, четырех глав, выводов, списка цитированной литература,включающей 190 наименований. Диссертация содержит 45 рисунков и 1 таблицы.
Диссертационная работа выполнена в отделе динамики сооружений « Центрального научно-и'йсдэдовательского а проектво-эксдаримеятального шотвтута комплексных проблем строительных конструкций им.В.А.Кучеренко Госстроя СССР под руководством доктора технических наук, профессора Д.II.Цейтлина, при консультациях кандидата технических наук,
старшего научного сотрудника Саркисяна Л.Г.