Нелинейное термовязкоупругое деформирование толстостенных цилиндрических непрерывно неоднородных тел

Цель работы: теоретическое обобщение актуальной проблемы моделирования НДС элементов строительных конструкций в упругих и вязкоупругих толстостенных цилиндрических непрерывно неоднородных телах при статических нагрузках и полях вынужденных деформаций, разработке расчётных модулей для современных программных комплексов и решение на их основе ряда задач, имеющих важное хозяйственное значение. Методология и методы исследования. Исследования проведены при помощи численных и численно–аналитических методов. Непосредственная задача определения НДС тостостенных цилиндров производилось при помощи МКЭ с применением программного комплекса Octave (MatLab). Для оценки достоверности результатов также применялся метод конечных разностей (далее — МКР). Некоторые частные модели адгезионного соединения в упругой постановке апробированы при помощи программного комплекса ANSYS. Научная новизна работы заключается в следующих основных результатах, выносимых на защиту: 1. Впервые на основе современных методов анализа экспериментальных данных разработана методика определения физико-механических параметров, входящих в нелинейное уравнение связи Максвелла–Гуревича, как функции от уровня действующих физических полей и от наличия добавок в материале конструкции. 2. Реализовано в виде пакета прикладных программ решение задач теории упругости и ползучести неоднородных цилидров, а также проведен анализ влияния на НДС непрерывно неоднородных тел факторов, таких как — поля вынужденных деформаций, наличие добавок в материале конструкции. 3. Впервые получены на основе четырёх теорий прочности функциональные зависимости изменения физико-механических параметров материала от уровня добавки в композит с целью создания равнонапряжённого и равнопрочного цилиндра. 4. Разработана и реализована на основе вариационно-разностной постановки методика решения, алгоритм и программа расчёта на ЭВМ двумерной задачи моделирования НДС железобетонной оболочки при произвольных граничных условиях на торцевых поверхностям под действием статическим нагрузок и физических полей. 5. Предложен и реализован в пакете программных модулей прямоугольный КЭ при помощи непосредственного интегрирования заданной функции формы, вектор нагрузок которого содержит вклад вынужденных деформаций для практического применения при решении задач ползучести. 6. Разработана и рализована модель задачи в двумерной постановке по определению НДС неоднородного цилиндра, извлекаемого из экструдера с учётом теплообмена на границе с окружающей средой. 7. Впервые проведено моделирование длительной прочности адгезионного соединения в двумерной постановке в условиях ползучести с учётом развития сдвиговых деформаций ползучести полимерного связующего. Внедрение результатов работы. Имеются 5 свидетельств о регистрации программ ЭВМ [94, 99, 100, 113, 114].