Инкрементальная модель деформирования изгибаемого элемента на нелинейном основании с наведенной неоднородностью свойств

• Автор: Зиновьев, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 118 с. : ил.

1 ИНКРЕМЕНТАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ИЗГИБАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА НА ОСНОВАНИИ С УЧЕТОМ НАВЕДЕННОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ
1.1 Наведенная неоднородность основания и обзор экспериментальных основ построения поверхностей деформирования

1.2 Основы инкрементальной теории наведенной неоднородности

1.3 Инкрементальная модель системы изгибаемый элементслой основания с учетом наведенной неоднородности слоя основания
2 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С НЕОДНОРОДНЫМ СЛОЕМ ОСНОВАНИЯ НА БАЗЕ ИНКРЕМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ.

2.1 Примеры построения поверхностей деформирования на базе инкрементальной модели.

2.2 Применение метода конечных разностей для дискретизации уравнений инкрементальной модели
2.3 Оценка области применимости результатов на базе инкрементальной модели и сравнение с результатами модели ВласоваЛеонтьева для слоя основания.

2.4 Результаты решения тестовых задач расчета и оценка точности решений.

3 ЗАДАЧИ РАСЧЕТА ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С НЕОДНОРОДНЫМ СЛОЕМ ОСНОВАНИЯ НА БАЗЕ ИНКРЕМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ

3.1 Балка на неоднородном слое основания в упругой области деформирования

3.2 Балка на слое основания с локальной неоднородностью техногенного характера.
3.3 Балка на неоднородном основании в условиях неупругого деформирования на базе инкрементальной модели.
3.3.1 Анализ напряженнодеформированного состояния упругопластического основания в процессе его нагружения
3.3.2 Влияние неоднородности на напряженнодеформированное состояние основания
3.3.3 Анализ напряженнодеформированного состояния системы изгибаемый элемент слой основания
3.3.4 Влияние неоднородности основания на напряженно деформированное состояние системы изгибаемый элемент слой основания
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ


В данном случае аппроксимирующие функции должны выбираться в соответствии с конкретным содержанием задачи и с нашими представлениями о возможном характере распределения перемещений по высоте основания 7. Так, для упругого слоя основания небольшой мощности, когда вертикальные перемещения по подошве этого слоя отсутствуют, вертикальные перемещения но толщине слоя аппроксимируют линейным законом. Горизонтальными перемещениями обычно пренебрегают. Таким образом, принимая различные виды аппроксимирующих функций, можно получить различные приближенные модели упругого основания. Основным для этих моделей является то, что характер напряженнодеформированного состояния по толщине слоя основания априорно задан принятым видом аппроксимирующей функции. Точность описания характера напряженнодеформированного состояния по толщине слоя основания обусловлена как удачным выбором аппроксимирующих функций, так и априорным представлением о характере распределения перемещений по толщине слоя. При малой мощности слоя это сделать проще. Но если толщина сжимаемого слоя достаточно велика, то выбор аппроксимирующей функции по линейному закону будет весьма схематически характеризовать работу упругого основания 7, так как в этом случае уже нельзя считать, что вертикальные напряжения по всей высоте слоя сохраняют постоянную величину. Проблема здесь даже не в том, что предвосхищать нелинейное поведение функций перемещений затруднительно. В условиях развития наведенной неоднородности нагруженного эксплуатационной нагрузкой основания, рассматривая наведенную неоднородность как развитие взаимосвязанного нелинейного процесса деформирования и деградации физикомеханических характеристик, следует ожидать, что характер распределения перемещений по объему основания в каждый момент времени будет определяться историей нелинейного процесса. Для описания такого процесса необходимо привлекать инкрементальные соотношения деформационной теории пластичности. Тогда историю развития этого процесса для каждой точки объема основания можно отождествить с движением некоторой изображающей точки в пространстве координат, характеризующих время продолжительность внешнего воздействия, напряженнодеформированное состояние Оу у и параметры состояния среды основания 3, К, где 7 коэффициент пропорциональности девиаторов напряжений и деформаций К коэффициент объемного сжатия. Известна для заданного момента времени и история развития нелинейного процесса. Неизвестным является возможный характер дальнейшего развития данного нелинейного процесса, например, для слоя значительной мощности в условиях внешних воздействий с изменяющейся по объему и с течением времени неоднородностью физикомеханических характеристик. Таким образом, можно очертить круг задач, для которых задание аппроксимирующих функций, достаточно верно описывающих характер распределения перемещений по высоте слоя в условиях его возможного изменения, как по объему основания, так и с течением времени весьма проблематично. Для подобных задач желательно построить модель системы, объединяющей фундаментную конструкцию и основание, свободную от необходимости задавать возможный характер распределения перемещений но объему основания. Для этой цели в данной работе для описания процесса деформирования основания предложена модель основания, объединяющая уравнения равновесия Павье и уравнения равновесия фундаментной конструкции, записанные в приращениях. Таким образом, в отличие от ранее выполненных в данной области исследований, данная работа содержит исследования процесса нелинейного деформирования системы изгибаемый элемент слой основания в условиях развития наведенной неоднородности без аппроксимации вертикальных перемещений по глубине основания. В первой главе диссертации строится инкрементальная модель деформирования изгибаемого на слое основания с учетом наведенной неоднородности. В рамках данной модели для слоя основания получены уравнения состояния нелинейной сплошной среды эволюционного типа, а также предложена теория для расчета осадок оснований конструкций, свободная от необходимости введения дополнительных аппроксимирующих функций.