Управление безопасностью окружающей среды с помощью полостей при взрывных воздействиях в сооружениях неглубокого заложения

• Автор: Куранцов, Виктор Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 213 с. : ил.

Содержание
Введение.
Глава 1. О некоторых методах обеспечивающих безопасность сооружений с окружающей средой при взрывных воздействиях.

1.1. О мониторинге безопасности сооружений

1.2. О волнах напряжений в сооружениях при взрывных

воздействиях

1.3. Численное моделирование волн напряжений в

деформируемых телах.

1.4. Математическое моделирование полостей для защиты

сооружений от взрывных воздействий.

1.5. Постановка задач исследований

Глава 2. Численное моделирование упругих взрывных волн в
деформируемых областях сложной формы.
2.1. Постановка задачи
2.2. Разработка методики и алгоритма
2.3. Выводы.
Глава 3. Оценка точности численного метода и решение задачи о
воздействии упругой взрывной волны в сооружении
неглубокого заложения на окружающую среду без
гюлосги
3.1. Решение задачи о распространении плоских продольных
взрывных волн в упругой полуплоскости
3.2. Решение задачи о воздействии упругой взрывной волны в сооружении неглубокого заложения на окружающую
среду без полости
3.3. Выводы.
Глава 4. Решение некоторых задач о воздействии взрывной волны в сооружении неглубокого заложения на окружающую среду с полостями
4.1. Решение задачи о воздействии взрывной волны в сооружении неглубокого заложения на окружающую среду с полостью в виде прямоугольника соотношение ширины к высоте один к пяти.
4.2. Решение задачи о воздействии взрывной волны в сооружении неглубокого заложения на окружающую среду с полостью в виде прямоугольника соотношение ширины к высоте один к десяти.
4.3. Решение задачи о воздействии взрывной волны в сооружении неглубокого заложения на окружающую среду с полостью в виде прямоугольника соотношение ширины к высоте один к пятнадцати
4.4. Выводы.
Заключение
Список литературы


Также рассмотрена двумерная явная двухслойная конечноэлементная линейная схема в перемещениях для внутренних узловых точек на равномерных, треугольной и прямоугольной сетках. Исследования показали, что они удовлетворяют условию устойчивости Неймана. С помощью численного эксперимента получены устойчивые двумерные явные двухслойные конечноэлементные линейные схемы в перемещениях для внутренних и граничных узловых точек на квазирегулярных сетках. Для получения упругого перемещения, скорости перемещений, ускорений и напряжений при воздействии произвольного вида применяется интеграл Дюамеля: интегрирование осуществляем методом трапеций, а дифференцирование с помощью односторонней разности. Для конечноэлементной аппроксимации исследуемой области при изменении шага по пространственным переменным и при сложной граничной поверхности следует применять треугольные конечные элементы с тремя узловыми точками с линейной аппроксимацией перемещений, а в остальных случаях следует применять прямоугольные конечные элементы с четырьмя узловыми точками с билинейной аппроксимацией перемещений. Исследуемую сложную область следует разбивать на простые регулярные подобласти. Предложен квазирегулярный подход к решению систем линейных обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка в перемещениях с начальными условиями и к аппроксимации исследуемой области. Методика основывается на схемах: точка, линия, плоскость. Предложенный подход позволяет значительно сократить объем вводимых данных и время, необходимое для решения задач. Кусочно-линейная аппроксимация начального участка при воздействии типа функции Хевисайда уменьшает осцилляции результатов численного решения, полученных с помощью метода конечных элементов в перемещениях. Применяется один из элементов системного подхода - математическое моделирование, которое применяется для количественного описания функционирования системы. Математическое моделирование и имитация дают значительную экономию времени и средств. Другое преимущество моделирования и имитации состоит в том, что эти процессы включают в себя анализ системы и тем самым способствуют лучшему се пониманию. Применяются детерминированные модели. Преимуществом электронных вычислительных машин является быстрый численный анализ уравнений, для которых невозможно получить аналитическое решение. Проведено исследование следующих задач при нестационарных динамических воздействиях. Свободное круглое отверстие. Свободное квадратное отверстие. Вырез треугольного профиля. Подкрепленное круглое отверстие. Подкрепленное квадратное отверстие. Курпсайская плотина. Андижанская плотина. Плотина Койна. Дизель-генераторнос сооружение Крымской атомной станции. Дымовая труба Разданской электростанции. Реакторное отделение атомной станции. Пятиэтажное здание в городе Джамбуле. Девяти и десятиэтажные здания в городе Улан-Удэ. Фундамент турбогенератора Кентауской ТЭЦ № 5. Дымовые трубы Шымкентского нефтеперерабатывающего завода. Дымовые трубы Шымкентского свинцового завода. Подводное и подземное подкрепленное отверстие. Подземные трубопроводы. Проведено сопоставление с результатами аналитического решения для задачи о воздействии плоской продольной упругой волны типа функции Хевисайда на свободное круглое отверстие. Сопоставление с результатами численного решения, полученных с помощью метода конечных элементов в перемещениях, показало, что расхождение для максимального сжимающего упругого контурного напряжения составляет 6 % . Проведено сопоставление с результатами эксперимента, полученного с помощью метода фотоупругости, для задачи о воздействии плоской продольной упругой волны на свободное круглое отверстие. Сопоставление с результатами численного решения, полученных с помощью метода конечных элементов в перемещениях, показало, что расхождение для максимального сжимающего упругого контурного напряжения составляет 2 % . Проведено сопоставление с результатами аналитического решения для задачи о воздействии плоской продольной упругой волны типа функции Хевисайда на подкрепленное круглое отверстие.