Стійкість тонкостінних елементів конструкцій з урахуванням недосконалостей форми

 

1.Гоцуляк Е.А., Прусов Д.Э. Устойчивость оболочек при нестационарных нагружениях // Прикладная механика. – 1997. – Т. 33. – № 10. – С. 59-66.
2.Гоцуляк Е.А., Прусов Д.Э. Влияние параметров подкрепления на устойчивость складчатых конструкций // Сб. Сопротивление материалов и теория сооружений. – Вып. 63. – Киев, КГТУСА. – 1997. – С. 132-142.
3.Прусов Д.Э. Застосування теорії Койтера при чисельному дослідженні стійкості недосконалих оболонок // Зб. Опір матеріалів та теорія споруд. – Вип. 64. – Київ, КДТУБА. – 1998. – С. 128-134.
4.Гоцуляк Є.О., Прусов Д.Е. Вплив геометричних недосконалостей на стійкість конічної панелі // Зб. Опір матеріалів та теорія споруд. – Вип. 65. – Київ, КДТУБА. -1999. – С. 16-22.
5.Gotsulyak E.A., Prusov D.E. Shell Instability Under Nonstationary Loads // International Applied Mechanics. – oct. 1997. – P. 813-818.
6.Прусов Д.Э. Устойчивость призматической складчатой системы с начальными несовершенствами // Труды Рубцовского индустриального института. – Вып. 5. Технические науки. – Рубцовск (Россия). – 1997. – С. 93-101.
7.Прусов Д.Э. Динамическая устойчивость оболочек с учетом геометрических несовершенств // Доклады 19-го Международного научного симпозиума студентов и молодых ученых. – Zielona Góra (Polska). – 1997. – С. 57-61.
8.Gotsulyak E.A., Prusov D.E., Totoev Y.Z. Influence of a shape imperfections on a stability of a ribbed thin-walled folded structures // Proc. International Congress on Spatial Structures ICSS-98. – Moscow (Russia), – 1998. – P. 171-179.
9.Гоцуляк Е.А., Прусов Д.Э., Тотоев Ю.З. Влияние несовершенств формы на устойчивость тонкостенных складчатых конструкций // Тезисы докладов Международного конгресса МКПК-98. – Москва (Россия). – 1998. – С. 48-49.
10.Гоцуляк Е.А., Прусов Д.Э. Влияние жесткости подкрепляющих ребер на устойчивость тонкостенных призматических складчатых систем // Тезисы междунар. науч. -тех. конф. “Строительство и реконструкция в современных условиях” – Рубцовск. индустр. ин-т. – Рубцовск (Россия). – 1997. – С. 11-12.
11.Гоцуляк Е.А., Прусов Д.Э. Эффект самоорганизации пространственно-временных форм движения оболочек как критерий динамической устойчивости // Докл. I Междунар. конф. “ЭМО-96” – Солигорск (Беларусь). – 1996. – С. 27-32.
12.Прусов Д.Е. Динамічна нестійкість оболонок з урахуванням геометричних недосконалостей // Доповіді 57-ї наук. -практ. конф. КДТУБА. – Київ, 1996. – С. 14-15.
13.Прусов Д.Е. Стійкість складчатих систем з недосконалостями // Доповіді 58-ї наук. -практ. конф. Київ. держ. техн. ун-та буд-ва і арх-ри. – Київ, 1997. – С. 38-39.
14.Гоцуляк Е.А., Прусов Д. Э. Устойчивость оболочек при импульсном нагружении // КГТУСА. – Киев, 1996. – 21 с. – Рус. – Деп. в ГНТБ Украины 10. 01. 96, № 234 – Ук 96.
 
Прусов Д.Е. Стійкість тонкостінних елементів конструкцій з урахуванням недосконалостей форми.  Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05. 23. 17 – будівельна механіка.  Київський національний університет будівництва і архітектури Міністерства освіти України, Київ, 1999.
Дисертація присвячена розробці методики і програмного комплексу, які дозволяють досліджувати тонкостінні оболонкові конструкції довільної форми з урахуванням початкових геометричних недосконалостей в статичній і динамічній постановках. Запропоновано ефективний чисельний алгоритм, одержаний на основі синтезу методу криволінійних сіток, методу редукції базису і асимптотичної теорії Койтера. Розроблена методика дає можливість з достатньою вірогідністю вивчати процес нелінійного деформування оболонкових конструкцій довільної форми і аналізувати чутливість їх до недосконалостей. Досліджено вплив початкових геометричних недосконалостей тонкостінних оболонок на їх стійкість.
Ключові слова: тонкостінні оболонки, стійкість, геометричні недосконалості, самоорганізація руху, редукція базису, криволінійні сітки.

Prusov D.E. A stability of the thin-walled elements of constructions in view of shape imperfections. – Manuscript.
Dissertation for competition of scientific degree of the candidate of technical sciences by speciality 05. 23. 17 – Structural Mechanics. – Kyiv National University of Civil Engineering and Architecture, Department of Education of Ukraine, Kyiv, 1999.
The dissertation is devoted to development of a technique and programme complex permitting to investigate thin-walled shells constructions of the arbitrary form in view of initial geometric imperfections in static and dynamic statement. The effective numerical algorithm is received because of synthesis of a method of curvilinear grids, method of a reduction of base and asymptotic Koiter’s theory, is offered. The possibility of developed technique with sufficient reliability to study the process of nonlinear deformation of shells constructions of the arbitrary form and to analyze sensitivity them to imperfections is established. The influence of initial geometric imperfections of thin-walled structures to their stability is investigated.
Keywords: thin-walled structures, stability, shape imperfections, self-organization of motion, reduction of basis, curvilinear grids.

Прусов Д.Э. Устойчивость тонкостенных элементов конструкций с учетом несовершенств формы. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05. 23. 17 – строительная механика. – Киевский национальный университет строительства и архитектуры Министерства образования Украины, Киев, 1999.
Работа посвящена разработке методики и программного комплекса, позволяющих исследовать тонкостенные оболочечные конструкции произвольной формы с учетом начальных геометрических несовершенств в статической и динамической постановках.
Дан обзор тематических работ, содержащих результаты исследований влияния начальных геометрических несовершенств на статическую и динамическую устойчивость тонкостенных оболочек, положения нелинейной теории оболочек, методы исследования. Приведено обоснование выбора направления исследований.
Изложена методика, позволяющая проводить исследования тонкостенных оболочечных конструкций произвольной формы с учетом начальных геометрических несовершенств в статической и динамической постановке при нестационарном силовом воздействии в геометрически нелинейной постановке.
На основе синтеза метода криволинейных сеток, метода редукции базиса и асимптотической теории Койтера создан эффективный численный алгоритм исследования процессов нелинейного деформирования и потери устойчивости тонкостенных конструкций с начальными погибями в статической и динамической постановке. Алгоритм сочетает универсальность сеточного и мобильность вариационного методов. На первом этапе производится конечноразностная дискретизация геометрически нелинейных соотношений общей теории тонких оболочек. Далее осуществляется численное редуцирование конечноразностного оператора с использованием автоматически построенных базисных векторов  решения линейной задачи статики и низших форм потери устойчивости либо форм колебаний. Начальные прогибы учитываются как возмущение решения и могут быть заданы в виде комбинации векторов базиса. Разработанная методика позволяет решать задачи нелинейного деформирования оболочек произвольной формы и анализировать кривые нагружения с целью выявления особых точек – предельных и бифуркационных. Кроме того, такой подход позволяет также изучать процесс нелинейного деформирования конструкций и чувствительность их к несовершенствам, основываясь на асимптотической теории Койтера.
На основе предложенной методики исследования устойчивости тонкостенных несовершенных оболочек построен комплекс программ, предназначенный для решения задач статической и динамической устойчивости оболочечных конструкций, имеющих начальные геометрические несовершенства, в геометрически нелинейной постановке, с учетом различных граничных условий при действии произвольной статической или динамической нагрузки.
Исследовано влияние различных начальных несовершенств на статическую и динамическую устойчивость тонкостенных оболочечных конструкций. Получены закономерности образования неустойчивостей.
В задачах динамической устойчивости пологой круговой арки и тороидальной панели подтвержден эффект самоорганизации движения системы, который сопровождается появлением упорядоченной пространственно-временной структуры в момент потери устойчивости. Подробно исследовано поведение несовершенных оболочек в окрестности критического значения нагружения при различных продолжительностях действия импульса. Выявлена зона нестабильного поведения конструкции, характеризующая процесс перехода от докритического к закритическому состоянию конструкции.
Исследовано влияние жесткости подкрепляющих ребер на статическую и динамическую потерю устойчивости несовершенных складчатых систем. Проведено сравнение численных решений задачи нелинейного деформирования складчатой коснтрукции в конечно-разностной и редуцированной постановках, которое дало хорошее совпадение результатов, что свидетельствует о достоверности разработанной методики.
Решена задача об устойчивости конической панели. Полученные на основе решения нелинейной редуцированной задачи зависимости критической нагрузки от начальных несовершенств сопоставлены с аналогичными результатами, вытекающими из асимптотической теории Койтера.
Предложенная методика и созданное на ее основе программное обеспечение может применяться при проектировании и расчетах реальных объектов промышленного и гражданского строительства, в машиностроении и в других отраслях техники. Результаты диссертационной работы внедрены в практику проектирования.
Ключевые слова: тонкостенные оболочки, устойчивость, геометрические несовершенства, самоорганизация движения, редукция базиса, криволинейные сетки.