Динамика и контактное взаимодействие деформируемых твердых тел при действии нагрузок различной физической природы (промежуточный)

Исследование направлено на решение новых, актуальных в фундаментальном и прикладном отношении нестационарных контактных задач с учетом связности полей различной физической природы, а также разработке методов и подходов к решению нестационарных обратных задач, задач виброзащиты и динамики мягких оболочек. В настоящее время область механики, направленная на изучение нестационарных процессов в деформируемых твердых телах при контактном взаимодействии, относится к числу наименее исследованных. Решение задач подобного класса осложняется необходимостью учета начальных условий, смешанным и нелинейным характером граничных условий, а также неизвестностью заранее области контактного взаимодействия, которая зависит от времени. Интенсивное проведение и развитие исследований в области контактных задач стимулируется запросами различных областей науки и техники. Исключительно важное значение эти задачи приобретают для развития промышленности и совершенство- вания технологий. Задачи данного класса имеют несомненное прикладное значение и для развития аэрокосмической отрасли. Они связаны с проблемами жесткой посадки спускаемых аппаратов на грунт, стыковки космических аппаратов, защитой от возможного контакта орбитальных комплексов с космическим мусором. Поэтому развитие нестационарных контактных задач приобретает не только чисто научное, но и большое прикладное и экономическое значение. Важное значение имеет учет связности полей различной физической природы, обусловленный воздействием тепловых и электромагнитных источников внешних возмущений. Также актуальное значение имеет учет внутреннего массопереноса, обусловленный влиянием диффузионных потоков и влияние адгезионного притяжения. Чрезвычайно актуальны и мало- исследованы нестационарные обратные задачи. Постановки и методы решений нестационарных обратных задач могут послужить основой создания комплексов мониторинга конструкций в реальном времени. Они позволят непосредственно во время эксплуатации следить за возникновением и развитием различных повреждений, отслеживать различные структурные превращения, восстанавливать пространственно-временные законы воздействующих на конструкцию внешних возмущений. Решение задач о звукоизоляционных и виброзащитных свойствах пластин, окруженных различными средами возникает в связи с необходимостью защиты зданий и сооружений от негативного техногенного воздействия, возникающего вследствие внедрений новой инфраструктуры в уже существующую городскую среду. Для проектирования подобных защитных конструкций с заданными вибро- и звукопоглощающими свойствами возникает потребность в создании методов, позволяющих определять оптимальные геометрические параметры защитных сооружений, а также подбирать наиболее подходящие материалы. Вследствие чего становится необходимым подробное изучение процессов стационарного и гармонического воздействия волн различного типа на пластины, панели и оболочки, находящиеся как в упругой, так и в акустической среде. Необходимость анализа влияния вязкости среды при распространения нестационарных волн в вязкоупругих телах связана с тем, что материалы, проявляющие наследственные свойства, в том числе линейно-вязкоупругие материалы, широко используются в строительстве, авиационно-космической промышленности, машиностроении, а также являются объектами изучения в геофизике, сейсмологии, биологии, медицине и других областях. Одним из важных направлений в изучении переходных волновых процессов в вязко- упругих телах являются аналитические и численно-аналитические исследования, проводимые на основе построения решений соответствующих нестационарных динамических задач. Их результаты могут использоваться в качестве тестов для численных методов и пакетов прикладных программ, являться составной частью сложных вычислительных процедур, а также использоваться при решении задач оптимизации. Использование мягкооболочечных конструкций является перспективным направлением развития ряда отраслей машиностроения. В таких областях, как создание ракетно-космической техники, эксплуатация мягкооболочечных конструкций приводит к необходимости исследования напряженно-деформированного состояния не только при статическом, но и при динамическом нагружении на этапе проектирования конструкций.