Исследование напряженно-деформированного состояния ледяного покрова с трещиной, находящегося под действием движущейся нагрузки

• Автор: Джабраилов, Мурат Раджавович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА, НАХОДЯЩЕГОСЯ
ПОД ДЕЙСТВИЕМ ДВИЖУЩЕЙСЯ НАГРУЗКИ
1 Л. Экспериментальные исследования деформаций ледяного
покрова, вызываемых движущимися нагрузками
1.2. Теоретические исследования колебаний пластин на упругом основании под действием движущихся нагрузок
1.2.1. Исследование колебаний бесконечных пластин на
упругом основании
1.2.2. Исследования колебаний ледяного покрова
1.3. Физические процессы, происходящие при распространении изгибно-гравитационных волн в сплошном ледяном покрове
1.4. Постановка задачи исследований
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА, НАХОДЯЩЕГОСЯ
ПОД ДЕЙСТВИЕМ ДВИЖУЩЕЙСЯ НАГРУЗКИ
2.1. Основные зависимости задачи
2.2. Исключение функции потенциала движения жидкости
2.3. Система матричных дифференциальных уравнений задачи
2.4. Решение системы матричных дифференциальных уравнений
задачи
2.5. Коэффициенты в матричных дифференциальных уравнениях
задачи
2.5.1. Матрицы [АД, [К2, [Х]з для прямоугольного элемента пластины
2.5.2. Матрицы [АД, [АД, [АД для треугольного элемента пластины

2.6. Определение напряжений в точках ледяной пластины
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СКВОЗНЫХ ТРЕЩИН В ЛЕДЯНОМ ПОКРОВЕ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЕГО НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
3.1. Моделирование сквозных трещин с помощью идеальных и упругих шарниров
3.2. Определение коэффициента погонной жесткости упругого
шарнира при моделировании трещины
3.3. Моделирование сквозных трещин в виде разреза
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗГИБА УПРУГОЙ ПЛАСТИНЫ С ТРЕЩИНОЙ
ПОД ДЕЙСТВИЕМ ДВИЖУЩЕЙСЯ НАГРУЗКИ
4.1. Экспериментальное исследование изгиба упругой пластины с трещиной
4.2. Теоретическое исследование изгиба упругой пластины с трещиной
5. НЕКОТОРЫЕ ЗАДАЧИ О ДВИЖЕНИИ НАГРУЗКИ ПО ЛЕДЯНОМУ ПОКРОВУ, ОСЛАБЛЕННОМУ СКВОЗНОЙ ПРЯМОЛИНЕЙНОЙ ТРЕЩИНОЙ
5.1. Определение оптимального размера конечных элементов для корректной аппроксимации деформированной поверхности ледяной пластины
5.2. Сравнительный анализ НДС ледяного покрова в случаях моделирования трещин идеальными и упругими шарнирами
5.3. Равномерное прямолинейное движение сосредоточенной силы перпендикулярно сквозной прямолинейной трещине
5.4. Равномерное прямолинейное движения сосредоточенной силы параллельно сквозной прямолинейной трещине
5.5. Равномерное движение сосредоточенной силы по прямой лини, составляющей с линией сквозной трещины угол а
5.6. Равномерное движение сосредоточенной силы по синусоидальной траектории в случае, когда ось синусоиды лежит на линии сквозной трещины
5.7. Влияние удаления оси синусоидальной траектории движения нагрузки
от линии сквозной трещины
6. Основные особенности программы «CRACK» расчета НДС ледяного покрова с наличием сквозных трещин
6.1. Особенности пользовательского интерфейса программы «CRACK»
6.2. Особенности вычислений собственных векторов Хт и собственных
значений к, реализованных в программе «CRACK»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

гравитационные, либо колебания обоих видов. Если изгибной волне в пластине сопутствует гравитационная волна в воде, то такую комбинацию принято называть изгибно-гравитационной волной. Прогрессивные ИГВ не могут распространяться со скоростью, меньшей некоторой критической величины ур , зависящей от глубины водоема, толщины льда и его физико-механических свойств [72].
Если нагрузка движется со скоростью у<ур, то прогрессивные ИГВ не возникают. Форма прогиба льда при этом подобна статической и несколько вытянута в направлении движения. При движении нагрузки со скоростью у>ур будет возникать две системы затухающих волн. Вперед будут уходить изгибные волны с групповой скоростью щ>у , а позади будут распространяться гравитационные волны с групповой скоростью и2<у [25]. Если у=ур , возникает резонанс, т.е. прогибы льда позади нагрузки сильно возрастают.
При возбуждении волн в сплошном ледяном покрове движущейся нагрузкой под критической или резонансной понимают скорость нагрузки, равную скорости распространения ИГВ. При такой скорости движение нагрузки сопровождается интенсивной подкачкой энергии в колеблющуюся систему, что вызывает увеличение прогибов льда. Явление возрастания амплитуды ИГВ при таком режиме движения принято называть изгибно-гравитационным резонансом. На мелководье ур равна фазовой скорости распространения гравитационных волн на поверхности чистой воды у0 . С увеличением глубины в зависимости от параметров льда и вида нагрузки критическая скорость может быть меньше, равной или превосходить значение Уо- В зависимости от соотношения Ур и у0 физические процессы, сопровождающие колебания ледяного покрова, несколько отличаются. Общим будет оставаться сам характер деформации льда.
Размеры подавляющего большинства реально существующих транспортных средств, которые эксплуатируются или могут эксплуатироваться на ледяном покрове таковы, что в сравнении с длиной возникающих ИГВ