Деформации

Изложены основные этапы расчетов на ЭВМ напряженного и деформированного состояний сложных стержневых, оболочечных и трехмерных конструктивных элементов в геометрически и физически нелинейной постановке. Особое внимание уделено разработке новой методики расчета и проектирования, позволяющей за счет использования оптимальных смешанных аппроксимаций перемещений проводить численное исследование процессов нелинейного деформирования гибких трубчатых манометрических элементов, анализировать влияние различных параметров на процесс деформирования, учитывать особенности нелинейного процесса деформирования. Приведены и проанализированы результаты расчетов тестовых примеров и реальных механических систем. Значительное внимание уделено практическому применению разработанных алгоритмов, программ и методик. Для научных сотрудников, инженеров и аспирантов, связанных с исследованием, проектированием, изготовлением и эксплуатацией сложных механических систем. Книга может быть полезна студентам старших курсов технических вузов.

В книге представлены полученные на основе термомеханического подхода соотношения, определяющие поведение изотропных и анизотропных материалов при конечном деформировании. Предложены конкретные формы связей между процессами нагружения, деформирования и изменением температуры как в рамках частного постулата изотропии А. А. Ильюшина, так и с учетом возможных отклонений от него. Даны вариационные постановки связанных краевых задач при внешних механических и тепловых воздействиях. Получены общие вариационные условия устойчивости и единственности процессов конечного равновесного деформирования. Для научных работников в области механики, студентов и аспирантов механико-математических направлений подготовки. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 12-01-07001-д

Проанализировано современное программное CAD/CAE обеспечение для моделирования технологических процессов. С помощью программного комплекса Ansys смоделировано поведение наноразмерных материалов в сложном канале фильеры с учетом динамического фактора нагружения. Компьютерное моделирование процесса уплотнения позволило спрогнозировать поведение новых мало изученных материалов под действием прилагаемых нагрузок.

В монографии скальная порода рассматривается как дискретное композитное тело природного образования. Основой расчёта напряжённо-деформированного состояния являются методы механики сплошной среды разного уровня сложности. Излагаются методы определения эффективных характеристик механических свойств – коэффициентов уравнений механики сплошной среды, описывающих деформационное поведение скальной породы. Рассматриваются решения, содержащие эффективные характеристики, полученные при различных условиях, от простейших до математически обоснованных, близких к решению исходных задач. На основе асимптотического метода усреднения дифференциальных уравнений с быстро осциллирующими коэффициентами разрабатывается корректный переход от деформационных и прочностных характеристик фрагментов скальной породы к деформационным и прочностным характеристикам массива в целом. Излагается техника асимптотического метода (процедура усреднения). Показываются возможности метода в применении к трещиноватым и слоистым скальным породам. Обобщаются решения классических задач и решаются практические задачи напряжённо-деформированного состояния и устойчивости сооружений. Книга предназначена для механиков, специалистов, чья деятельность связана с механикой скальных пород, и студентов соответствующих специальностей.

В монографии рассматривается широкий круг задач, связанных с локализацией нелинейных волн деформации в средах и волноводах. Представлена асимптотическая процедура вывода модельных нелинейных уравнений для волн деформации в волноводах из вариационного принципа Гамильтона– Остроградского. Исследуются различные факторы, способствующие локализации волны деформации, в том числе влияние микроструктуры материала и воздействие внешней среды на боковую поверхность волновода. Отличительной особенностью книги является систематическое использование частных точных и асимптотических решений выведенных модельных нелинейных уравнений для их численных решений в общем случае. Книга представляет интерес для широкого круга научных сотрудников, занимающихся изучением нелинейных волновых процессов и свойств материалов, а также для аспирантов и студентов старших курсов университетов. Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 08-01-07023

Приведено решение упруго-пластической задачи механики деформируемого твердого тела, которая возникает при определении напряженного состояния обделок тоннелей кругового поперечного сечения, сооружаемых при строительстве линий метрополитена г. Хошимин. Решение получено методом упругих решений. С использованием построенной диаграммы равновесных состояний системы «обделка-массив» можно исследовать область применения и технологические параметры конкретной подземной конструкции, а, в случае необходимости – принять обоснованные инженерные решения, связанные с ее усилением. Описанное решение задачи реализовано в виде полного алгоритма расчета и соответствующего компьютерного программного комплекса.

Рассматриваются простейшие прикладные варианты теории упругопластического деформирования при пропорциональном (простом) и непропорциональном (сложном) нагружениях. Излагаются методы идентификации материальных функций, замыкающих варианты теории. Анализируются результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов сложного нагружения как по плоским, так и по пространственным траекториям деформаций. Для специалистов конструкторских и проектных организаций, научно-исследовательских институтов, а также для аспирантов и студентов, занимающихся расчетами и исследованиями высоконагруженных конструкций современной техники.

В монографии изложена теория расчета тонкостенных стержней открытого профиля с учетом деформаций сдвига в срединной поверхности. В основу построения теории положены результаты качественного анализа интегралов полной системы уравнений, описывающих работу тонкой цилиндрической оболочки, проведенного в 1949 г. А.Л. Гольденвейзером. Динамические уравнения получены на основе принципа Гамильтона. Построенная теория иллюстрируется примерами и задачами определения перемещений и напряжений при статических нагрузках, расчетом свободных и вынужденных колебаний, задачами продольного и поперечного удара массивного тела по тонкостенному стержню с учетом распространения и отражения волн. Рассмотрена статическая и динамическая устойчивость упругих тонкостенных стержней открытого профиля, а также потеря устойчивости прямолинейной формы равновесия и плоской формы равновесия при ударе массивного тела. Диссипативные силы учитываются на основе теории внутреннего неупругого сопротивления в материалах, построенной Е.С. Сорокиным. Последняя, десятая глава книги имеет прикладной характер. В ней изложены результаты исследования работы осадительных электродов (составленных из тонкостенных стержней открытого профиля) промышленных электрофильтров при действии периодических ударов. Монография содержит обзор литературы, список использованных источников, именной и предметный указатели.

Систематизированы причины, вызывающие аварии зданий и сооружений в связи с деформациями грунтовых оснований. Изложены закономерности деформирования статистически неоднородных грунтовых оснований и неизбежность их неравномерных деформаций под нагрузкой. Приведены особенности расчетных моделей оснований и зданий и методы оценки их жесткостных характеристик. Показаны итерационные принципы учета совместной работы здания и основания и обеспечения надежности и долговечности зданий как элементов системы «основание-сооружение». Приведена методика пространственного вероятностного совместного расчета зданий различных расчетных моделей на изгиб и кручение и статистически неоднородного грунтового основания. Получены новые системы дифференциальных уравнений совместных деформаций зданий как составных стержней на неравномерно деформируемых основаниях. Выявлена основная характеристика совместного деформирования основания и здания – относительная жесткость системы, характеризующая напряженно-деформированное состояние здания и основания за время возведения здания и последующей эксплуатации как конструктивно нелинейной системы. Показаны особенности расчета зданий на неоднородных основаниях в случае подрабатываемых и закарстованных территорий. Рассмотрены вопросы вероятностной оценки несущей способности, остаточного ресурса и надежности системы «основание-сооружение» и отдельных ее элементов с позиций предельных состояний. Рассмотрены особенности прямой и обратной задач системы «основание-сооружение» в линейной и в нелинейной постановках. Изложены принципы регулирования параметров качества и управления риском зданий, сооружений и их оснований путем воздействия на конструкции и грунты основания с целью обеспечения безопасной эксплуатации сооружения. Дан анализ характерных ошибок при создании системы «основание-сооружение». Приведены примеры практической реализации активного воздействия на элементы системы для обеспечения безопасной эксплуатации сооружений. Книга предназначена для студентов строительных специальностей, аспирантов, научных работников, инженеров-проектировщиков, а также может быть полезна для практических работников строительства и специалистов служб надзора и эксплуатации зданий и сооружений.

Систематизированы причины, вызывающие аварии зданий и сооружений в связи с деформациями грунтовых оснований. Изложены закономерности деформирования статистически неоднородных грунтовых оснований и неизбежность их неравномерных деформаций под нагрузкой. Приведены особенности расчетных моделей оснований и зданий и методы оценки их жесткостных характеристик. Показаны итерационные принципы учета совместной работы здания и основания и обеспечения надежности и долговечности зданий как элементов системы «основание-сооружение». Приведена методика пространственного вероятностного совместного расчета зданий различных расчетных моделей на изгиб и кручение и статистически неоднородного грунтового основания. Получены новые системы дифференциальных уравнений совместных деформаций зданий как составных стержней на неравномерно деформируемых основаниях. Выявлена основная характеристика совместного деформирования основания и здания – относительная жесткость системы, характеризующая напряженно-деформированное состояние здания и основания за время возведения здания и последующей эксплуатации как конструктивно нелинейной системы. Показаны особенности расчета зданий на неоднородных основаниях в случае подрабатываемых и закарстованных территорий. Рассмотрены вопросы вероятностной оценки несущей способности, остаточного ресурса и надежности системы «основание-сооружение» и отдельных ее элементов с позиций предельных состояний. Рассмотрены особенности прямой и обратной задач системы «основание-сооружение» в линейной и в нелинейной постановках. Изложены принципы регулирования параметров качества и управления риском зданий, сооружений и их оснований путем воздействия на конструкции и грунты основания с целью обеспечения безопасной эксплуатации сооружения. Дан анализ характерных ошибок при создании системы «основание-сооружение». Приведены примеры практической реализации активного воздействия на элементы системы для обеспечения безопасной эксплуатации сооружений. Книга предназначена для студентов строительных специальностей, аспирантов, научных работников, инженеров-проектировщиков, а также может быть полезна для практических работников строительства и специалистов служб надзора и эксплуатации зданий и сооружений.

Приведено решение задачи о напряженном состоянии многослойной крепи, подкрепляющей тоннель кругового поперечного сечения, сооружаемого в технологически неоднородном массиве. Крепь тоннеля и вмещающий массив пород рассматриваются как элементы единой деформируемой системы.

Учебное пособие предназначено для студентов вузов, изучающих современные курсы или разделы курсов, связанные с моделированием явлений, происходящих в деформируемых телах и средах, с использованием математических и компьютерных методов, основанных на динамике частиц и ее приложениях. Оно может также быть использовано в качестве дополнительной литературы при изучении бакалаврских и магистерских курсов по основам алгоритмизации, программированию, теоретической механике, математическому моделированию, современным концепциям естествознания и аналогичным дисциплинам.

В книге излагаются основы расчета на устойчивость тонкостеннных элементов конструкций, находящихся под действием статических нагрузок. Особое внимание уделено постановке этих задач и вариационным методам их решения. Отдельная глава посвящена нелинейным задачам деформирования упругих стержней, пластин и оболочек. Книга предназначена для студентов и аспирантов; она может быть полезна преподавателям вузов и специалистам в теории устойчивости, занимающимся проектированием и расчетом конструкций.

Пособие разработано с целью закрепления теоретического материала и получения студентами практических навыков расчёта сварочных деформаций в судовых конструкциях. Практикум может быть использован также при выполнении курсовых проектов и выпускных квалификационных работ технологической направленности студентами, обучающимися по направлениям подготовки «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры» и «Проектирование и постройка кораблей, судов и объектов океанотех-ники». Методические указания и примеры расчета сварочных деформаций, приведенные в пособии, также могут быть полезны технологам судостроительных и судоремонтных предприятий.

В монографии скальная порода рассматривается как дискретное композитное тело природного образования. Основой расчёта напряжённо-деформированного состояния являются методы механики сплошной среды разного уровня сложности. Излагаются методы определения эффективных характеристик механических свойств – коэффициентов уравнений механики сплошной среды, описывающих деформационное поведение скальной породы. Рассматриваются решения, содержащие эффективные характеристики, полученные при различных условиях, от простейших до математически обоснованных, близких к решению исходных задач. На основе асимптотического метода усреднения дифференциальных уравнений с быстро осциллирующими коэффициентами разрабатывается корректный переход от деформационных и прочностных характеристик фрагментов скальной породы к деформационным и прочностным характеристикам массива в целом. Излагается техника асимптотического метода (процедура усреднения). Показываются возможности метода в применении к трещиноватым и слоистым скальным породам. Обобщаются решения классических задач и решаются практические задачи напряжённо-деформированного состояния и устойчивости сооружений. Книга предназначена для механиков, специалистов, чья деятельность связана с механикой скальных пород, и студентов соответствующих специальностей.

Пособие разработано с целью закрепления теоретического материала и получения студентами ссузов практических навыков расчёта сварочных деформаций в судовых конструкциях. Практикум может быть использован также при выполнении курсовых проектов технологической направленности студентами, обучающимися по направлениям подготовки «Судостроение», «Сварочное производство», «Металлургия цветных металлов». Соответствует современным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и профессиональным квалификационным требованиям. Методические указания и примеры расчета сварочных деформаций, приведенные в пособии, также технологам могут быть полезны судостроительных и судоремонтных предприятий.

В монографии изложена теория расчета тонкостенных стержней открытого профиля с учетом деформаций сдвига в срединной поверхности. В основу построения теории положены результаты качественного анализа интегралов полной системы уравнений, описывающих работу тонкой цилиндрической оболочки, проведенного в 1949 г. А.Л. Гольденвейзером. Динамические уравнения получены на основе принципа Гамильтона. Построенная теория иллюстрируется примерами и задачами определения перемещений и напряжений при статических нагрузках, расчетом свободных и вынужденных колебаний, задачами продольного и поперечного удара массивного тела по тонкостенному стержню с учетом распространения и отражения волн. Рассмотрена статическая и динамическая устойчивость упругих тонкостенных стержней открытого профиля, а также потеря устойчивости прямолинейной формы равновесия и плоской формы равновесия при ударе массивного тела. Диссипативные силы учитываются на основе теории внутреннего неупругого сопротивления в материалах, построенной Е.С. Сорокиным. Последняя, десятая глава книги имеет прикладной характер. В ней изложены результаты исследования работы осадительных электродов (составленных из тонкостенных стержней открытого профиля) промышленных электрофильтров при действии периодических ударов. Монография содержит обзор литературы, список использованных источников, именной и предметный указатели.

Систематизированы причины, вызывающие аварии зданий и сооружений в связи с деформациями грунтовых оснований. Изложены закономерности деформирования статистически неоднородных грунтовых оснований и неизбежность их неравномерных деформаций под нагрузкой. Приведены особенности расчетных моделей оснований и зданий и методы оценки их жесткостных характеристик. Показаны итерационные принципы учета совместной работы здания и основания и обеспечения надежности и долговечности зданий как элементов системы «основание-сооружение». Приведена методика пространственного вероятностного совместного расчета зданий различных расчетных моделей на изгиб и кручение и статистически неоднородного грунтового основания. Получены новые системы дифференциальных уравнений совместных деформаций зданий как составных стержней на неравномерно деформируемых основаниях. Выявлена основная характеристика совместного деформирования основания и здания – относительная жесткость системы, характеризующая напряженно-деформированное состояние здания и основания за время возведения здания и последующей эксплуатации как конструктивно нелинейной системы. Показаны особенности расчета зданий на неоднородных основаниях в случае подрабатываемых и закарстованных территорий. Рассмотрены вопросы вероятностной оценки несущей способности, остаточного ресурса и надежности системы «основание-сооружение» и отдельных ее элементов с позиций предельных состояний. Рассмотрены особенности прямой и обратной задач системы «основание-сооружение» в линейной и в нелинейной постановках. Изложены принципы регулирования параметров качества и управления риском зданий, сооружений и их оснований путем воздействия на конструкции и грунты основания с целью обеспечения безопасной эксплуатации сооружения. Дан анализ характерных ошибок при создании системы «основание-сооружение». Приведены примеры практической реализации активного воздействия на элементы системы для обеспечения безопасной эксплуатации сооружений. Книга предназначена для студентов строительных специальностей, аспирантов, научных работников, инженеров-проектировщиков, а также может быть полезна для практических работников строительства и специалистов служб надзора и эксплуатации зданий и сооружений.

Систематизированы причины, вызывающие аварии зданий и сооружений в связи с деформациями грунтовых оснований. Изложены закономерности деформирования статистически неоднородных грунтовых оснований и неизбежность их неравномерных деформаций под нагрузкой. Приведены особенности расчетных моделей оснований и зданий и методы оценки их жесткостных характеристик. Показаны итерационные принципы учета совместной работы здания и основания и обеспечения надежности и долговечности зданий как элементов системы «основание-сооружение». Приведена методика пространственного вероятностного совместного расчета зданий различных расчетных моделей на изгиб и кручение и статистически неоднородного грунтового основания. Получены новые системы дифференциальных уравнений совместных деформаций зданий как составных стержней на неравномерно деформируемых основаниях. Выявлена основная характеристика совместного деформирования основания и здания – относительная жесткость системы, характеризующая напряженно-деформированное состояние здания и основания за время возведения здания и последующей эксплуатации как конструктивно нелинейной системы. Показаны особенности расчета зданий на неоднородных основаниях в случае подрабатываемых и закарстованных территорий. Рассмотрены вопросы вероятностной оценки несущей способности, остаточного ресурса и надежности системы «основание-сооружение» и отдельных ее элементов с позиций предельных состояний. Рассмотрены особенности прямой и обратной задач системы «основание-сооружение» в линейной и в нелинейной постановках. Изложены принципы регулирования параметров качества и управления риском зданий, сооружений и их оснований путем воздействия на конструкции и грунты основания с целью обеспечения безопасной эксплуатации сооружения. Дан анализ характерных ошибок при создании системы «основание-сооружение». Приведены примеры практической реализации активного воздействия на элементы системы для обеспечения безопасной эксплуатации сооружений. Книга предназначена для студентов строительных специальностей, аспирантов, научных работников, инженеров-проектировщиков, а также может быть полезна для практических работников строительства и специалистов служб надзора и эксплуатации зданий и сооружений.