Delist.ru

Определение оптимальных форм пологих геометрически нелинейных оболочек на прямоугольном плане (21.12.2010)

Автор: Колесников Александр Георгиевич

КОЛЕСНИКОВ АЛЕКСАНДР ГЕОРГИЕВИЧ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ФОРМ ПОЛОГИХ

ГЕОМЕТРИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНЫХ ОБОЛОЧЕК

НА ПРЯМОУГОЛЬНОМ ПЛАНЕ

05.23.17 – Строительная механика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва - 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Юго-Западный государственный университет».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Ступишин Леонид Юлианович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Трушин Сергей Иванович

кандидат технических наук, доцент

Клейн Владимир Георгиевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства»

Защита состоится « »   года в часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.12 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337 Москва, Ярославское шоссе, д.26, ауд.420.

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

Автореферат разослан «____» __________________ 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Анохин Н.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Вопросы снижения стоимости несущих конструкций и повышения их эксплуатационных характеристик выходят в настоящее время на первый план.

Существенный вклад в решение этих задач вносит использование в конструкторских решениях элементов типа пологих оболочек, которые уже нашли широкое применение в строительстве, машиностроении и других областях техники. Развитие методов оптимального проектирования пологих оболочек, помогающих отыскать формы конструкций при различных критериях оптимизации, а также внедрение их в практику позволит получить ощутимый экономический эффект и новые конструктивные решения.

Целями работы являются:

- разработка методики определения критической нагрузки, напряжений и нижней частоты малых свободных колебаний для пологих изотропных и ортотропных геометрически нелинейных оболочек на прямоугольном плане переменной формы срединной поверхности при постоянной и переменной

- разработка методики определения оптимальных форм изотропных и ортотропных геометрически нелинейных оболочек на прямоугольном плане переменной формы срединной поверхности, постоянной и переменной толщины по критериям минимума объема (веса), минимума значений напряжений, максимума критической нагрузки и максимума нижней частоты малых свободных колебаний;

- решение новых задач определения оптимальных форм изотропных и ортотропных геометрически нелинейных оболочек на прямоугольном плане переменной формы срединной поверхности, постоянной и переменной толщины по критериям минимума объема (веса), минимума значений напряжений, максимума критической нагрузки и максимума нижней частоты малых свободных колебаний.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- получены выражения для критической нагрузки, напряжений и нижней частоты малых свободных колебаний изотропных геометрически нелинейных оболочек на прямоугольном плане как функций изменения формы срединной поверхности и функций изменения толщины оболочки, а так же ортотропных геометрически нелинейных оболочек постоянной толщины на прямоугольном плане как функций изменения формы срединной поверхности;

- исследованы функции критической нагрузки, напряжений и нижней частоты малых свободных колебаний для изотропных геометрически нелинейных оболочек на прямоугольном плане как функций изменения формы срединной поверхности и функций изменения толщины оболочки, а также ортотропных геометрически нелинейных оболочек постоянной толщины на прямоугольном плане переменной формы срединной поверхности на всей области допустимых значений переменных параметров проектирования. Проведено численное исследование нелинейных задач оптимизации, показана возможность достижения глобального экстремума исследуемых функций цели, а также составлен и реализован эффективный алгоритм решения нелинейных задач оптимизации пологих оболочек;

- решены новые задачи оптимизации формы срединной поверхности изотропных геометрически нелинейных пологих оболочек переменной толщины, ортотропных геометрически нелинейных пологих оболочек постоянной толщины на прямоугольном плане по критериям:

- минимума объема (веса) при одном из ограничений: на величину критической нагрузки; на значение напряжения в центре оболочки; на значение нижней частоты малых свободных колебаний;

- максимума критической нагрузки при ограничении на объем;

- минимума значений напряжений при ограничении на объем;

- максимума нижней частоты малых свободных колебаний при ограничении на

Достоверность результатов диссертационной работы основана на

- корректности математических моделей, взятых в качестве основы разработанных методик и строгости используемого математического

- сопоставлении результатов численных экспериментов с известными аналитическими решениями;

загрузка...