Динаміка гнучких континуально-дискретних розгалужених структур при взаємодії з зовнішнім середовищем - Автореферат

Проблеми теоретичного дослідження динамічного деформування гнучких розгалужених протяжних систем, що взаємодіють із зовнішнім середовищем, виникають у багатьох галузях: в гідрофізичних системах експлуатації та досліджень Світового океану, в космічній і авіаційній техніці, у нафтовій та газовій промисловості, в конструкціях високих будівельних споруд (щогли, башти, опори ліній електропередач) та ін. Для зменшення впливу ривків на загальну роботу таких систем використовують троси з нелінійно-пружних та вязкопружних матеріалів. Дослідження, результати яких викладені в дисертації, передбачені програмами і планами наукових досліджень з природничих наук на 1993-2005 рр. НАН України та проектами Міносвіти i науки України, були виконані та увійшли до звітів науково дослідних робіт, зокрема: "Дослідження нелінійних коливань розгалужених дискретно-континуальних систем з одномірними односторонніми вязями в акустичному середовищі .№ д.р. Наукова новизна одержаних результатів визначається : Розробкою і реалізацією чисельного способу аналізу динамічного деформування гнучких розгалужених пружних та вязкопружних систем з зосередженими масами при взаємодії з зовнішнім середовищем, включаючи: побудову на основі принципу можливих переміщень і гамільтонового формалізму континуально-дискретних рівнянь Лагранжа другого роду з врахуванням одностороннього деформування розгалужених гнучких елементів з потенціальними і непотенціальними узагальненими силами, що відповідають силам ваги елементів системи, силам Архімеда, силам гідродинамічного опору гнучких елементів і твердих тіл; Розроблені методики, алгоритми, програми розвязання задач та одержані результати дослідження динаміки гнучких континуально-дискретних розгалужених структур при взаємодії з зовнішнім середовищем можуть бути використані в науково-дослідних організаціях і конструкторських бюро при проектуванні буксированих систем дослідження морів та океанів, систем заякорення плавучих бурових платформ, розгалужених космічних систем, систем закріплення висотних споруд, пасивних демпферів вібрацій і ривків, що виникають в таких конструкціях при дії зовнішнього середовища, з метою збільшення терміну їх безпечної експлуатації.Ці рівняння являються рівняннями руху Лагранжа для тіл, пружність яких може бути непотенціальною і переміщення скінченні. Якщо в деяких r-точках задані кінематичні крайові умови , тоді в системі (10) кількість рівнянь зменшиться на r рівнянь з відповідними номерами. Якщо в системі знаходяться тверді тіла (зосереджені маси), які можна вважати матеріальними точками і якщо - маса твердого тіла, яке прикріплене в точці , то вираз для кінетичної енергії прикріплених тіл матиме вигляд Для цього графа будується матриця інцендентності (рис.3) розміром , елементам з ребрами відповідає 1 і елементам без ребер-0. Тут і - маса і приєднана маса, - довжина троса, - площа перерізу, - коефіцієнти пружності й гідродинамічного опору руху (дотичного і нормального)-го відрізку гнучкого елемента, - вектор швидкості потоку, - щільність рідини, і - вектор вільного падіння, - маса буя, - сили, що діють на буй.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Безверхий А.И., Шульга Н.А. Расчет динамики тросовой системы в жидкости при их односторонней работе // Прикладная механика. - 1994. - 30, №4. - С. 38-43.

Безверхий А.И. О вертикальных перемещениях буя на волнении // Прикладная механика. - 1995. - 31, № 7. - С. 83-88.

Безверхий А.И., Силенко О.И., Шульга Н.А. Динамика сетчатых систем растяжимых нитей с сосредоточенными массами в жидкости // Прикладная механика. - 1997. - 33, № 10. - С. 83-90.

Безверхий А.И. О колебаниях заякоренного буя на волнении // Прикладная механика. - 1998. - 34, № 4. - С. 112-118.

Безверхий А.И. Численное исследование нелинейной динамики двумерных гибких упругих конструкций сетчатого вида в жидкости // Прикладная механика. - 1998. - 34, № 9. - С. 99-103.

Безверхий А.И. Динамика разветвленной подводной буксируемой системы с поддерживающим буем на волнении // Прикладная механика. - 1999. - 35, № 4. - С. 107-111.

Безверхий А.И. К расчету динамики разветвленных тросовых систем // Прикладная механика. - 1999. - 35, № 9. - С. 106-110.

Безверхий А.И., Корниенко В.Ф., Шульга Н.А. Влияние вязкоупругости троса на динамику подводной буксируемой системы с поддерживающим буем // Прикладная механика. - 2001. - 37, № 8. - С. 99-104.

Безверхий А.И., Корниенко В.Ф., Шульга Н.А. Вынужденные пространственные колебания тросовых систем удержания плавучих объектов на волнах // Прикладная механика. - 2001. - 37, № 9. - С. 127-132.

Шульга Н.А. Безверхий А.И. О лагранжевом формализме построения дискретной модели движения гибких систем и ее численном анализе // Прикладная механика, 2004. - 40. - № 12. - С. 99-104.

Безверхий А.И. К расчету колебаний гибких дискретно-континуальных одномерных систем с непотенциальными деформационными характеристиками // Прикладная механика,. - 2005. - 41, № 2. - С. 68-74.

Безверхий О.І. Про один спосіб розрахунку задач динаміки просторових гнучких стержневих систем // Доповіді АН України. - 1993. - № 2. - С. 46-49.

Безверхий О.І., Сіленко О.І., Шульга М.О. До розрахунку динаміки сіткових тросових структур у рідині // Доповіді НАН України. - 1997. - № 2. - С. 74-78.

Безверхий О.І., Шульга М.О. До розрахунку динаміки просторових розгалужених тросових структур // Доповіді НАН України. - 1999. - № 12. - С. 54-58.

Шульга М.О., Безверхий О.І., Корнієнко В.Ф. Динаміка гнучких протяжних одномірних систем з нелінійно-пружними характеристиками при взаємодії з зовнішнім середовищем // Доповіді НАН України, 2003. - № 3. - С. 59-63.

Шульга М.О., Безверхий О.І. До розрахунку динамічних задач для дискретно-континуальних гнучких одномірних систем з непотенціальними деформативними характеристиками // Доповіді НАН України, 2004. - № 7. - С. 59-63.

Безверхий А.И. Распространение возмущений в гибкой растяжимой нити при продольных ускоренных движениях в жидкости // Теоретическая и прикладная механика. - 1993. - Вып. 24. - С. 104-110.

Шульга Н.А., Безверхий А.И., Силенко О.И. Численное исследование динамики упругих сетчатых систем в жидкости // Теоретическая и прикладная механика, 1996. - Вып. 26. - С. 128-134.

Шульга М.О., Безверхий О.І., Корнієнко В.Ф. Динаміка гнучких систем з нелінійно-пружними характеристиками при дії з зовнішнього середовища // Вісник Донецького університету, сер. А: Природничі науки, 2002. - Вип.2. - С. 103-107.

Безверхий О.І., Корнієнко В.Ф., Шульга М.О До розрахунку динамічних задач для розгалужених гнучких систем з непотенціальними деформативними характеристиками // Вісник Донецького університету, сер. А: Природничі науки, 2005. - Вип.1. - С. 138-143.

Bezverkhyi O.I. Application of spline function to dynamics problems for flexible rod-cable structures. // ZAMM Z. angew. Math. Mech, - vol. 76, 1996. - S5, P. 45-46.

Безверхий О.І. Динаміка гнучких одномірних елементів конструкцій з пружними односторонніми характеристиками в середовищі // Системний аналіз. - Дніпроджержинск.: НЦАОМУ, 2003. - Вип. 65. - С. 125-129.

Безверхий О.І. До розрахунку динаміки гідрофізичних систем // Опір матеріалів і теорія споруд - К.: КНУБА, 1999. - Вип. 65. - С. 125-129.

Шульга М.О., Безверхий О.І., Сіленко О.І. Коливання буйково-заякорених тросових сіткових конструкцій на течії // Опір матеріалів і теорія споруд - К.: КНУБА, 2000. - Вип. 67. - С. 152-157.

Безверхий О.І., Корнієнко В.Ф Коливання розгалужених систем заякорення з односторонньою роботою під дією зовнішнього середовища // Опір матеріалів і теорія споруд - К.: КНУБА, 2003. - Вип. 73. - С. 52-64.

Безверхий О.І., Корнієнко В.Ф., Шульга М.О. Нелінійні зусилля в вязкопружних розтяжках будівельних конструкцій при вітрових навантаженнях // Конструкции гражданских зданий. - К.: КИЕВЗНИИЭП, 2001. - С. 42-48.

Шульга Микола, Безверхий Олександр, Корнієнко Вікторія. Динаміка гнучких неоднорідних тросових структур при дії зовнішнього навантаження // Математичні проблеми механіки неоднорідних структур: В 2-х т. - Львів, ІППММ НАНУ, 2000. - Т. 2. - С. 227-230.

Безверхий А.И. Динамика пространственных разветвленных тросовых конструкций // Современные проблемы концентрации напряжений: Тр. междунар. науч. конф. - Донецк: Донец. гос. ун-т., 1998. - С. 26-30.

Безверхий А.И., Корниенко В.Ф. Влияние использования вязкоупругих тросовых систем на динамику технических средств освоения океана // Необратимые процессы в природе и технике: Тезисы докладов Всероссийской конференции 23-25 января 2001 г. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - С. 108.

Безверхий О.І., Корнієнко В.Ф. Нелінійні переміщення тросових космічних систем // III Всеукраїнська молодіжна науково-практична конференція з міжнародною участю “Людина і космос”: Збірник тез. - Дніпропетровськ: НЦАОМУ, 2001. - С. 101.

Безверхий О.І., Шульга М.О. Нелінійні коливання гнучких розгалужених систем в рідині // Український математичний конгрес - 2001 Обчисл. математика і математичні проблеми механіки. - Київ, 2001. - С. 7-8.

Безверхий О.І. Динаміка розгалужених тросових систем в космосі // Всеукраїнська наукова конференція “Математичні проблеми технічної механіки”: Тези доповідей. - Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2001. - С. 56.

Безверхий А.И. Ободном способе формирования уравнений движения разветвленных систем твердых тел // Необратимые процессы в природе и технике: Тезисы докладов Второй Всероссийской конференции 22-24 января 2003 г. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - С. 112-113.

Безверхий О.І. Про один спосіб побудови рівнянь руху дискретно-континуальних систем з односторонніми вязями // Всеукраїнська наукова конференція “Математичні проблеми технічної механіки”: Тези доповідей. - Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2003. - С. 56.

Безверхий А.И. Моделювання динаміки просторових розгалужених гідрофізичних структур // Моделирование и исследование устойчивости систем (Исследование систем) - Киев: КНУ, 1995. - 1 c

Безверхий О.І. Сіленко О.I. Моделювання динаміки конструкцій сіткового виду // Моделирование и исследование устойчивости систем (Прикладная механика). - Киев: КНУ, 1995. - С.17.

Bezverkhyi O.I. Application of Spline Functions to Dynamics Problems for FLEXIBLEROD-Rope Structures // The Third Int. Congr. on Indast. and Ahhl. Math.: Book of Abstract - Hamburg, 1995. - Р.233.

Безверхий А.И. Расчет динамики разветвленных подводных буксируемых систем // Инженерно-физические проблемы новой техники. 4-е международное совещание. - М.: МГТУ, 1996. - 2 с.

Шульга М.О., Безверхий О.І., Силенко О.І. Нелінійні коливання гнучких сіткових структур в рідині // Асимптотичні та якісні методи в теорії нелінійних коливань, Треті Боголюбовські читання: Тези доповідей. - Київ: Ін-т математики НАНУ, 1997. - С. 190-191.

М.О. Шульга, О.І. Безверхий. Застосування лагранжевого формалізму в задачах динаміки континуально-дискретних гнучких структур з непотенціальними деформативними характеристиками. // Устойчивость, управление и динамика твердого тела: Тезисы докладов. - Донецк., 2005. - С.116-117.