Моделирование процессов деформирования и разрушения кусочно-однородных сред регулярной структуры с учетом зависимости свойств от вида НДС

• Автор: Лихачева, Светлана Юрьевна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 144 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.
1.1. Характеристика кусочно-однородных сред с позиции структуры и особенностей поведения.
1.2. Основные положения теории кирпичной кладки.
1.3. Краткий обзор численных исследований поведения конструкций кирпичной кладки. Анализ моделей разрушения и деформирования кусочно-однородных материалов с учетом ортотропии, разномодульности, различных критериев поврежденное.
1.4. Цели работы, основные защищаемые положения, краткое содержание.
II. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КУСОЧНООДНОРОДНЫХ, РАЗНОМОДУЛЬНЫХ СРЕД С ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ.
2.1. Описание модели материала, характеристики которого зависят от вида НДС, физической нелинейности и текущего уровня поврежденное.
2.2. Конечно-элементная методика расчета конструкций, выполненных из разномодульных материалов.
2.3. Алгоритм реализации модели, описывающей поведение кусочно-однородных сред с периодически повторяющейся структурой.
2.4 Методика определения основных характеристик среды верхнего уровня.
2.5.Описание основных программных модулей, реализующих предложенные модели в рамках программного комплекса УПАКС.
III. ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕРИАЛА “КИРПИЧНАЯ КЛАДКА” С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ КУСОЧНО-ОДНОРОДНОЙ СРЕДЫ.
3.1. Проверка основных положений теории кирпичной кладки.
3.2. Исследование степени ортотропии кирпичной кладки.
3.3. Исследование зависимости свойств кирпичной кладки от вида НДС.
IV. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ РЕАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ КИРПИЧНОЙ КЛАДКИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ НАГРУЖЕНИЯ.
4.1. Анализ процессов деформирования и разрушения кирпичных стен, подверженных сдвигу.
4.2. Исследование напряженно-деформированного состояния участка стены 5-этажного кирпичного здания под действием эксплутационных нагрузок.

4.3. Численное исследование прочности узлов сопряжения
кирпичных стен с бетонными плитами перекрытий.
4.4 Трехмерный расчет участка кирпичной стены под
действием боковой нагрузки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

В области упругости зависимости модулей объемной деформации К и сдвига G от текущего значения параметра Р примем в виде:
К(Т,Р) = K(sign(P)) = К0(1 + g,sign(P)),
С'(Т,Р) = С'(Т,еи)(1 + л/Зд2 Р + Зд3 -Р2). (2.10)
где К0, gi- функции материала, вычисляемые по значениям модулей объемной деформации при одноосном растяжении К+ и сжатии К":
К0(Т) = (К + (Т) + К-(Т))/2, (2.11)
д, =(К+(Т)-К-(Т)/(К+(Т) + К-(Т)), (2.12)
G0(T) - секущий модуль сдвига на диаграмме с.-е.при значении Р=0 (чистый сдвиг),
g2=g2(T), д3=дз(Т) - функции материала, определяемые по значениям модулей сдвига при одноосном растяжении G* и сжатии G':
g2(T) = (G+(T)^G-(T))/2G0(T); 9з(Т) = (G+(T) + G~(T)/2G0(T))~ 1.
(2.13)
Связь между напряжениями оц и деформациями ей в точке разномодульного материала запишем в виде:
Оц = 20'е'іі + 85ЗК(е - аТ) . (2.14)
ву и е - девиаторная и шаровая составляющие тензора деформаций, а = а(Т)- коэффициент температурного расширения, Т - действующая температура.
Модули материала С и К согласно (2.10) зависят от температуры Т и параметра Р вида НДС. Кроме этого для учета физической нелинейности будем считать, что модуль сдвига зависит также от уровня интенсивности деформации еи: