Расчет регулярных пластинчатых систем методом конечных полос в смешанной форме
Диссертация
Предложен новый вариант метода конечных полос в смешанной форме, позволяющий получать решения задачи о напряженно-деформированном состоянии, а также о собственных и вынужденных колебаниях прямоугольных пластин и пластин|подкрепленных ребрами с более высокой точностью, чем традиционными методами при сравнимой трудоемкости расчетов или с той же точностью, но более простым путем. Построен алгоритм… Читать ещё >
Содержание
- Перечень основных обозначений
- В в е д е н и е
- I. СЖШАБНАЯ ФОИЛА КОНЕЧНЫХ ПОЛОС
- 1. *1. Численный обзор и анализ методов расчета пластинчато-стержневых систем
- 1. 2. Смешанная форма конечных полос при расчете пластин на изгиб
- 1. 3. Метод конечных полос в плоской задаче расчета пластин
- II. ВЫБОР СИСТЕМЫ АШКЖСИМИРУЩИХ ФУНКЦИЙ
- 2. 1. Использование тригонометрических и балочных функций
- 2. 2. Построение единой системы функций для различных граничных условий
- 2. 3. Примеры по использованию предлагаемых. систем аппроксимирующих функций
- III. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЛАСТИН ПОДКРЕПЛЕННЫХ РЕБРАМИ ЖЕСТКОСТИ
- 3. 1. Метод конечных полос дяя расчета пластин, подкрепленных ребрами жесткости
- 1. У. МЕТОД КОНЕЧНЫХ ПОЛОС В ЗАДАЧЕ О СОБСТВЕННЫХ И
- ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЯХ
- 4. 1. Уравнение метода конечных полос в смешанной форме в задачах колебаний
- 4. 2. Собственные колебания подкрепленных пластин
- 4. 3. Примеры определения собственных частот и форм вынужденных колебаний
- V. АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ, СХОДИМОСТИ И ОСОБЕННОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА НА ЭВМ. ИЗ
- 5. 1. Особенности реализации алгоритма на ЭВМ
- 5. 2. Анализ сходимости алгоритма и точность решения
Список литературы
- Абрамов Б.В., Грушин А. П., Евдокимов Б. М. О связи матриц жесткости геометрически подобных элементов. — В сб.: Прочность и устойчивость инженерных конструкций. Барнаул, 1979, № 2, с.20−24.
- Абовский Н.П., Андреев Н. П. Вариационные принципы теории упругости и теории оболочек. Красноярск, 1973, 287 с.
- Александров А.В., Лащенков Б. Я., Шапошников Н. Н. Строительная механика. Тонкостенные пространственные конструкции. М.:Строй-издат, 1983, 488 с.
- Бабаков И.М. Теория колебаний. М., 1958, 628 с.
- Балан Т.А., Бродский П. С., Коган Б. М., Раздорожная О. В., Скрипкина О. П. Оценка эффективности различных типов поперечных элементов изгибаемых пластин. Гос.проект.ин-т. Кишиневгорпроект, Кишинев, 1982, 16 с.
- Бате К., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М.:Стройиздат, 1982, 447 с.. .
- Березин И.С., Жидков Н. П. Методы вычислений, т.2. М., 1962, 639 с.
- Болотин В.В., Макаров Б. П., Мишенков Г. В., Швейко Ю. Ю. Асимптотический метод исследования спектра собственных частот упругих пластинок. Сб.: Расчеты на прочность, вып.6. М., 1960.
- Бублик Б.Н. Численные решения. динамических задач теории пластин и оболочек. Киев, 1976, 222 с.
- II. Бурман Я. З. Применение вариационного метода декомпозиции к решению линейных задач изгиба прямоугольных плит. Казан. ун-т, Казань, 1979, 9 с. (Рукопись деп. в ВИНИТИ 20 ноября 1979, № 3945−79 Деп.).
- Вайнберг Д.В. Справочник по прочности, устойчивости и колебаниям пластин. Киев, Будивельник, 1973, 488 с.
- Вайнберг Д.В., Вайнберг Е. Д. Расчет пластин. Киев. Будивельник, 1970, 435 с.
- Вайнберг Д.В., Писаренко Г. С. Механические колебания и их роль в технике. М.: Наука, 1965, 276 с.
- Ванюшенков М.Г. Применение метода начальных функций для расчета параллелограмных пластинок. Изв.Вузов. Строительство и архитектура, I, 1966, с.
- Варвак П.М., Бузук И. М., Городецкий А. С. и др. Метод конечных элементов в механике сплошной среды. Киев, 1976.
- Варвак П.М., Городецкий А. С., Киричевский В. В., Сахаров А.С, Метод конечного элемента в механике деформируемых тел. Прикл.мех. 1972, т.8, вып. З, с. 8−12
- Власов Б.Ф. Алгоритм выбора аппроксимирующих функций применительно к задачам изгиба тонких упругих плит. Строительная механика, Сб. статей УДН, Москва, 1970, с. 13−17.
- Власов В.З. Избранные труды, т.З. Тонкостенные системы. М.: Наука, 1964, 472 с.
- Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. М.: Наука, 1967, 984 с.
- Вольмир А.С., Терских В. Н. Исследования динамики конструкций из композитных материалов на основе метода суперэлементов. Механика композицитных материалов. 1979, JS 4, с.650−655.
- Гончаренко В.М., Марчук В. А. Применение метода Ньютона-Канторовича к решению задачи об изгибе пластинки из нелинейно-упругого материала. Исследования по краевым задачам. Труды каф.мат.физ Киев, 1981, с.101−108.
- Гордон Л.А., Корсанова Л. В. Способы уточнения МЕСЭ применительно к задачам пластин средней толщины. Изв.ВНШгидротехн., 1979, вып.13. с.59−65.
- Ериголюк Э.И., Грингауз М. Т., Долгих В. Н., Фияьштинский Jl.i Об изгибе упругих пластин с регулярной структурой. «Изв.АН СССР. Мех. тверд, тела',. 1982, № 3, с.124−130.
- Гут ер Р. С., Кудрявцев Л. Д., Левитан Б. М. Элементы теории функций. Гос.изд.физ.-мат.лит-ры, М., 1963, 244 с.
- Деклау Ж. Метод конечных элементов. М.:Мир, 1976, 95 с.
- Ден-Гортог Дли Механические колебания. Пер. с англ. М.: Физматгиз, I960, 580 с.
- Дудник И.Ф., Савченко В. А., Цветков М. М. Изгиб прямоугольной пластины произвольной жесткости при одновременном действии нормальной нагрузки и усилий в срединной плоскости. В кн.: Статика сооружений. Киев, КИСИ, 1978, с.150−153.
- Евзоров И.Д. Оценки погрешности несовместных конечных элементов плиты. Киев, Деп. в УкрЕИИНТИ, 5.05.79, & 1466, 16 с.
- Жигалко Ю.П., Дмитриев М. М. Динамика ребристых пластин и оболочек. Исслед. по теор. пластин и оболочек. Казань, 1978, в.13, с.3−30.
- Зенкевич O.K. Метод конечных элементов в технике. М.:Мир, 1975, 541 с.
- Иванов В.Н. Вариационно-разностный метод расчета пластин и оболочек. Расчет оболочек строительных констругащй. М., 1982, с. 130−134.
- Казарян Д.С. Определение частот и форм собственных колебании плит с кусочно-постоянной жесткостью и массой. В сб.: Расчет сооружений на сейсмические воздействия. — Ереван, 1982, с.79−86.
- Карпиловский B.C. Методы конструирования конечных элементов. Киев, Деп. в УкрНИИНТИ, 10.06.80, В 2153, 14 с.
- Кандидов В.П., Чесноков С. С., Выслоух В. А. Методы конечных элементов в задачах динамики., М.: МГУ, 1980, 165 с.
- Канторович Л .В., Крылов В. И. Приближенные методы высшего анализа. М.-Л.- Физматгиз, 1963, 696 с.
- Колебания линейных систем, т.1. Под ред. Болотина В. В. М.: Машиностроение, 1978, 352 с.
- Колесников И.10. К расчету неравномерно. нагретых трехслойных пластин со смешанными граничными условиями. Изв.вузов. Авиационная техника, 1981, JS 4, с.86−90.
- Колесников И.Ю. Метод конечных рядов Фурье и его применение к расчету трехслойных пластин со сложными граничными условиями. -Изв.АН СССР. Механика твердого тела, 1982, JS I, с.169−175.
- Колесников И.Ю. Расчет пластин с несколькими участками различных закреплений. Расчет тонкостенных элементов конструкций на прочность, устойчивость колебаний. и долговечность. М., 1983, с.32−36.
- Колчаков М.И., Драгалев К. С. К, методу конечных полос. -Строительство, 1980, в.27, В 9, с.6−10.
- Корбач В.Г., Петров ЮЛ1. Расчет пластинок и оболочек сложной формы в плане дифференциально-разностным методам в полярных координатах. Прочность констрзгкции летательного аппарата. Харьков, 1981, Я 6, с.58−68.. .
- Корбач В.Г., Шетров Ю. П. Автоматизация расчета на изгиб пластин со смешанными граничными условиями, Автоматизация и механизация технологических процессов. Харьков, 1981, J5 2, с.97−105.
- Коренев Б.Г. Статика пластинок. В кн.: Строительная механика в СССР. I9I7-I967 гг. М.: Стройиздат, 1969, с.135−164.
- Корнеэв В.Г. Сопоставление метода конечных элементов с вариационно-разностным методом решения задач теории упругости. -Изв.ВНШГ, т, 83, 1967, с.
- Корнеев В.Г., Розин Л. А. Дифференциальная форма метода конечных элементов применительно к задачам теории упругости. -В кн.: Успехи механики деформируемых сред. М.: Наука, 1975, с.
- Корнишин М.С., Паймушин В. Н., Файзулина М. А. Расчет гибких треугольных и четырехугольных пластин. Труды семинара по теории оболочек, Казанский физ.-тех.ин-т, АН СССР, 1980, JS 13, с.21−28.
- Короткин Я.И., Локшин А. З., Сивух Й. Л. Изгиб и устойчивость пластин и круговых цилиндрических оболочек. Судпромгиз, 1955, 308 с.
- Крон Г. Исследование сложных систем по частям диакопти-ка. — М.: Наука, 1972.. .
- Крылов В.И., Бобков В. В., Монастырский П. И. Вычислитель- . ные методы высшей. математики, т.2. Минск: Высшая школа, 1975, 671 с.
- Крысько В.А. Оптимизация пластинчатых систем. Прикл.мех. 1981, 17, с.54−59.
- Крысько В.А., Бочкарев В. В. Изгиб пластин и оболочек переменной жесткости. Изв.вузов. Машиностроение, 1982, Jl> 9, с.41−45.
- Курант Р., Гильберт Д. Методы математической физики, т.1. М.-Л., Гостехтеориздат, 1951,342 с.
- Куршин Л.М., Матвеев К. А., Подружин Е. Г. Изгиб подкрепленной пластины. Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1982,8, с.35−38.
- Ланс Дж.Н. Численные методы для быстродействующих вычислительных машин. М.: Изд. ин.лит., 1962, 208 с.
- Ленько О.Н. Треугольный конечный элемент при динамическом расчете пластин на изгиб. Мех. материалов и транс, конструкций, Л., 1980, с.52−65.
- Леонтьев Н.Н., Соболев Д. Н. Вариационные принципы строительной механики и основные теоремы об упругих системах. МИСИим. В. В. Куйбышева, 1980, 52 с.
- Лисицын Ъ.М., Вериженко В. Е. Об одном направлении развития метода конечных элементов. Прикл. механика, т. Х1У, в.4, Киев, 1978, с.42−56.
- Ляхович Л.С., Мулик Е. И. Смешанная форма метода конечных полос. Изд. Томского ун-та, Томск, 1983, с.114−119.
- Макеев А.Ф., Овчинников И. Г. Применение вариационного метода Ритца к расчету пластин из нелинейно-упругого разносопротив-лявдего материала. Саратов, политехн. ин-т, Саратов, 1981, 12 с. (рук.деп. в ВИНИТИ 12 ноября X98I, 5193−81 Деп.).
- Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на Фортране. М.: Мир, 1977, 584 с.
- Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. М.: Наука, 1970, 512 с.
- Михлин С.Г. Вариационно-сеточная аппроксимация. Зап.научн. семинара ЛОМИ, 48, 1974, с.27−41.
- Методы расчета стержневых систем, пластин и оболочек с использованием ЭВМ. В 2-х ч. Под.ред.Смирнова А. Ф., М. :Стройиздат,
- Монахов И.К. Применение метода полос к расчету ортотропных оболочек двоякой кривизны .-Прикладная механика, т.6, в, 8, 1973.
- Мулик Е.И. Применение метода конечных полос к расчету пластин на собственные колебания. В сб. Вопросы механики и прикладной математики. Томск: Изд.Томск.ун-та, 1983, с. ПО-ПЗ.
- Новацкий.В. Динамика сооружений. Пер. с польск. М.:Стройиз-дат, 1963, 376 с.
- Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. М.: Мир, 1976, 464 с.
- Омаров Е.О. Решение дифференциального уравнения вынужденных колебаний прямоугольных изотропных пластин. Караганд. политехи, ин-т, Караганда, 1982, 16 с. (Рук.деп. в ВИНИТИ 2 февр.1983 г., 595.83 Деп.).
- Павлов Е.В. Решение задач динамики произвольных пластин МКЭ. МВТУ им. Н. Э. Баумана, 1979, 9 с.
- Пановко Я.Г. Основы прикладной теории упругих колебаний. М.: Машиностроение, 1967, 316 с.
- Папкович П.Ф. Труды по строительной механике корабля. т.З. Л.: Судпромгиз, 1962, 527 с.
- Паутов А.Н., Толкачев И. Н. Расчет напряженно-деформированного состояния пространственных пластинчатых систем. Прикл.пробл. прочн. и пластинч. Горький, 1983, № 23, с.102−113.
- Петров В.Б. Численное исследование деформативности пространственных пластинчатых систем. Расчеты на прочность. М.:1983,1. В 24, с.246−254. .
- Постнов В.А. Численные методы расчета судовых конструкций. Л.:Судостроение, 1977, 279 с.
- Постнов В.А., Дмитриев С. А., Елтышев Б. К., Родинов А. А. Метод супер-элементов в расчетах инженерных сооружений. Л.:Судостроение, 1979, 287 с.
- Постнов В.А., Хархурим И. Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. Л.: Судостроение, 1974, 342 с.
- Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в 3-х т. Под общ.ред. Биргера И. А. и Поновко Я. Г. М.: Машиностроение, т.1, т.З. 1968, 831 с.
- Рогалевич В.В. Решение.краевых задач теории пластин и оболочек методом коллокаций. Тр. семинара по теории оболочек. Казан.физ.-техн.ин-т АН СССР, 1980, J5 13, с.5−20.
- Розин Л.А. О связи метода.конечных элементов с методом Бубнова-Галеркина и Ритца. В кн.: Строительная механика сооружений. Л., ЛПИ, 1971, 194 с.
- Розин Л.А. Автоматизация алгоритма метода сил в строительной механике. Строительная механика и расчет сооружений, 4, 1976, с.21−26.
- Розин Л.А. Метод конечных элементов в применении к упругим системам. М.: Стройиздат, 1977, 129 с.
- Розин Л.А. Современное состояние МКЭ в строительной механике. Изв.вузов. Строительство и архитектура, 1981, II, с.41−54.. .
- Розин Л.А. Вариационная постановка задач для упругих систем. Л., Изд.Ленингр.ун-та, 1978, 223 с.
- Савул-а'Я.Г., Шинкоренко Г. М. Расчет криволинейных трубчатых оболочек полуаналитическим методом конечных элементов г Изв. Мех. тверд. тела, 11 2, 1980, с.168−173... .
- Савченко В.А., Васильев В. В., Портнова В. Д. Расчет напряжений и собственных частот колебаний в стеклопластшсовых лопатках шахтных осевых вентиляторов. Донец. ин-т торговли. Донецк, 1982, • 36 с.
- Сахаров А.С. Моментная схема конечных элементов (МСКЭ) с учетом жестких смещений.-Сопротивление материалов и теория сооружений. Киев: Будивельник, вып.24, 1974.
- Сегерлинд Д. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979, 392 с.
- Синицын А.П. Метод конечных элементов в динамике сооружений. М.: Стройиздат, 1978, 230 с.
- Сливкер Б.И. Метод Ритца в задачах теории упругости, основанных на последовательной минимизации двух функционалов. Изв. АН СССР. Мех.тверд.тела. 1982, JS 2, с.57−64.
- Стренг Г., Фикс Жд. Теория метода конечных элементов. М.: Мир, 1977, 349 с.
- Стриклин, Кейслер », Риземан. Оценка методов решения задач строительной механики, нелинейность которых связана со свойствами материала и (или) геометрией. Ракетная техника и космонавтика. 1973, 1Ь 3, гл. II, с.168−173.
- Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.:Наука, 1967, 444 с.
- Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластины и оболочки. М.: Физматгиз, 1963, 635 с.
- Тимошенко С.П., ГудьерДк. Теории упругости. М.: Наука, 1975, 575 с.
- Толстов С.П. Ряды Фурье. М.: Наука, 1971.
- Тюряхин А.С. Прямоугольная пластина, загруженная внутри контура произвольной нагрузки. Вопросы повышения наделен ости и оптимизации строитальных конструкций. Саранск, 1981, с.4−9.
- Уилкинсон Дж. Алгебраическая проблема собственных значений. Пер. с англ. М.:Наука, 1970, 564 с.
- Уилкинсон, Райнш. Справочник алгоритмов на языке Алгол. М.: Машиностроение, 1976, 390 с. .
- Фаддеев Д.К., Фаддеев В.Н. .Вычислительные методы линейной алгебры. М., Физматгиз, 1963, 656 с.
- Филипович А.П. Применение смешанного метода конечных элементов в задачах об изгибе пологих оболочек. Численные методы механики сплошной среды. Новосибирск, 1982, в.13, JS 4, 143−162 с.
- Филин А.П. Современные проблемы использования ЭЦВМ в механике твердого деформируемого тела. I., 1974, 70 с.
- Фролов Б.Н. К решению задач о плоском напряженном состоянии анизотропной пластинки методом начальных функций. Строительная механика и расчет сооружений. 1982, с.14−17.
- Храпов А.А., Готлив А. А. Комбинированный метод расчета массивных бетонных плотин на.полубесконечном линейном деформируемом основании. Изв. ВНИГ, т.105, 1974.
- Цейтлин А.И., Гликман Б. Т. Колебания.прямоугольных пластин со смешанными краевыми условиями. В сбИсследования по теории сооружений. М., 1972, в.19, с.185−195.
- Шкелев Л.Т. Приближенный метод исследования напряженно-деформированного состояния пластин средней толщины. В кн.: Статика сооружений. Киев, КИСИ, 1978, с.31−34.
- УН. Лг^г/S a,/id S.. Еяег^уand Umdustai апоЛиШ. Amw^L SneJnec^un^.xfoL 25, 9se m- /Ь.
- Bac%ioi^sif, lLfieii&uf. df/uz&zti /ъите-ъи&т pltft «XaZdJotycA. «Jit/t.. fat. «mt, г?, a/^pt Si-642.. У, cAan M. YtT* SicUtc astet dу ляпис сшМ (/4<�г 9jf test &ectov/a?4
- F, iTSrip Method. Prcc. *<>'¦ ty95, p.p. 29eS-29?9, -1969.
- У. К Cheung. Яи Finite Strip Method 4d-rubdatUL &f ?EfOiU St&B
- US. у К CktWif. Sk> Fin-ill Strtf> Method l* Jfta^sfi. of g? cu?ic Ptadei -utiUi TzJo 0j2po
- P- К/. Cfoch. Ffrute ш phasici&dhowt ComA^tad/erv, P/tt* Surf A fy. Sept./960. //? Fuji/ л Furr/ztiOHeff fit/t nze/irfac/?e* Jer peftifsHc* ptoctten^ere С/?г?с//?9. «J/?^. -JrcJi. «SO А/б j p.
- S. Okosh and F. L Wihon. Jirra/ntc StressrM’l of dpi^m/Ktirtc Struct и rec une/ez ArS//-rary. Report f? QC 63-/0 f Соёе^г If &ifinitrUf, Vmcfoi/tu &f j Setfietg ^ Sept.969.
- Kant T&ri/rK. HufiieP/c&g OfiO'&f&i ef elaX-tic pta? ei rJ/J?t i-uFo ejopoiite s//r?pty s/jfpez -ied fyldi fy o/ntfo//neMvd. «Ce/njbojt. Struct * /9Г/, 14, //3−4, p. J95−203.
- Ko/t/ecz/zy le^ c/. Ptc><&Fefius её&сяыиа, 3{/(/
- Ref profit» s-f. p. Г9-///} /9М.2/. Мае eta. Yak/О, ttayasAi Mas*., Мог/ tit-ttft Побоку ГАК кий t70/7f?i/n, л ом к ifs/. proc.
- Soc. ?, v.. , /9ft, Мз/9,р 22−36.
- С tfteoer. asiot decifn fat-Ad Bex 6~/reftr Зг/Jfes. US. SFSM70−2Z.
- Uepartwel о/ С/Vii frpuerin^ University1. frrЯ id} BerkePej- Лес. /970.423. 6-ospdi/wiTIjuis канод-Ц. The Boundary ek/ne/it method & pfatez. «Jp*e M^tA
- MoJeil, /912- 6y Afr p 237- 244,
- Щ Smith 'Том & ?г>*сГе±, j^/ T. ?
- Bucktofr tf &ti#efuxC -ttec&L 4* &caJ fa&p. struc/r. Prcc, Л/пег. Soc !9t2p. /337- /366.72 s. H 7. Turner R: W. Ctouth, H.C. Marl in Vict L X Topp. SZ/ffnen W cfe/fec^of ссщее* *?шс?"г>е*. %ouma? ^ ЛтлацЬс* &cit/tu. гМ.23, 19S6 р./з. T05~-
- Q6t K. J. WUibM W M • Autfaei1. ШЛОГф/С FoMefi Ши vBftfiten. /f^W W SFSM7V-2 Ue/oaU^^ а/бЖ127. ?L Wits on. Ut*c6 $n