Delist.ru

 Численное исследование устойчивости нелинейно деформируемых сетчатых оболочек (20.10.2009)

Автор: Михайлов Андрей Вадимович

МИХАЙЛОВ Андрей ВАДИМОВИЧ

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ НЕЛИНЕЙНО ДЕФОРМИРУЕМЫХ СЕТЧАТЫХ

05.23.17 – Строительная механика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете.

Научный руководитель:

- доктор технических наук, профессор Трушин Сергей Иванович

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор

Шапошников Николай Николаевич

- кандидат технических наук, профессор

Колкунов Николай Вячеславович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Московский архитектурный институт (Государственная академия)

Защита состоится «_____» «____________» 2009 года в _____ час. на заседании диссертационного совета Д 212.138.12 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337 Москва, Ярославское шоссе, д. 26, ауд. _____.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан «_____» «_____________» 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Анохин Н.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Сетчатые конструкции, обладая высокой степенью экономичности и большим разнообразием форм, находят широкое применение в различных областях современной техники. Применение сетчатых систем в строительстве предоставляет широкие возможности для решения сложных проблем, возникающих при возведении покрытий больших пролетов

Расчет и проектирование сетчатых конструкций с использованием компьютерной техники составляет в настоящее время один из наиболее важных разделов строительной механики. При анализе несущей способности континуальных и сетчатых пространственных конструкций важную роль играет расчет на устойчивость. Для пологих оболочек расчет в линейной постановке не позволяет получить достоверные результаты и оценить величину критической нагрузки, в связи с этим расчет необходимо выполнять с учетом больших перемещений с построением кривых равновесных состояний и определением предельных и бифуркационных точек. Важным является вопрос оценки устойчивости конструкций к локальным разрушениям с учетом динамических эффектов. Актуальность исследований в этой области вызвана значительным числом аварий большепролетных пространственных конструкций и практически полным отсутствием нормативных документов, регламентирующих методики расчета большепролетных конструкций на устойчивость к прогрессирующему обрушению.

Цели работы

Построение математической модели пологих нелинейно деформируемых сетчатых оболочек на основе континуального подхода.

Анализ устойчивости форм равновесия пологих сетчатых оболочек в геометрически нелинейной постановке.

Анализ структурной устойчивости сетчатых оболочек при локальных разрушениях отдельных элементов.

Научная новизна работы

Построен вариант функционала Лагранжа теории сетчатых оболочек с учетом геометрической нелинейности и деформаций поперечного сдвига на основе континуальной модели;

Разработана методика расчета сетчатых оболочек в геометрически нелинейной постановке с использованием метода продолжения решения по параметру;

Решены задачи структурной устойчивости сетчатых оболочек при локальных разрушениях в статической и динамической постановках.

Достоверность результатов

В основе методики лежат корректные математические модели и методы решения нелинейных задач. Решение ряда тестовых задач и сравнение численных результатов с данными, полученными с помощью вычислительных комплексов Лира и Nastran, показывает хорошую согласованность параметров напряженно-деформированного состояния. Достоверность результатов подтверждается также анализом сходимости численных решений при различной густоте разностной сетки и величине шага по ведущему параметру.

Практическая ценность работы

Разработанная в диссертации методика расчета сетчатых оболочек по континуальной расчетной модели реализована в виде пакета прикладных программ, который позволяет решать широкий круг задач устойчивости форм равновесия пологих сетчатых оболочек в геометрически нелинейной постановке. Разработана методика расчета сетчатых оболочек покрытий на устойчивость к прогрессирующему разрушению в статической и динамической постановках, реализованная в программных комплексах Лира и Nastran.

Внедрение работы

загрузка...