Способ оптимизации конструкций на основе решения обратных задач теории упругости неоднородных тел - Автореферат

Способ оптимизации конструкций на основе решения обратных задач теории упругости неоднородных телРабота выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Защита состоится «19» мая 2009г. в 15 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.138.12 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337 Москва, Ярославское шоссе, д. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.При расчетах строительных конструкций значительную роль играют факторы, обеспечивающие оптимальное соотношение между прочностью, жесткостью, массой и другими характеристиками конструкции. В рамках диссертации для решения подобной проблемы используются обратные задачи теории упругости неоднородных тел. Цель диссертационной работы заключается в разработке методики оптимизации работы бетонной толстостенной сферы, а также бетонного и железобетонного цилиндров под нагрузкой на основе решения обратных задач теории упругости неоднородных тел. Решены обратные задачи теории упругости неоднородных тел для толстостенного цилиндра (диска) и толстостенной сферической (полусферической) оболочки на основе четырех классических теорий прочности. Используя полученное решение, было исследовано влияние некоторых факторов на величину коэффициента эффективности работы конструкции.Наиболее полно решение обратной задачи теории упругости неоднородных тел можно показать на примере энергетической теории прочности, примененной к цилиндру. Уравнение (9) описывает эллипс, поэтому явную простую зависимость напряжения от напряжения получить сложно. Константаны , а также и , которые определяют значение параметра у внутренней и наружной поверхности цилиндра, определяются в общем случае численно, используя граничные условия (7). Подставляя функцию напряжения из (10) и выражение для координаты из (12) в разрешающее уравнение (1), после преобразований получаем дифференциальное уравнение для определения распределения модуля упругости : . Используя представленное выше решение обратной задачи для энергетической теории прочности для цилиндра, было исследовано влияние коэффициента Пуассона на распределение модуля упругости в цилиндре.Получены решения задачи оптимизации для указанных выше равнонапряженных конструкций на основе четырех классических теорий прочности. Данные зависимости могут быть использованы для оптимизации работы конструкций изготовленных из материала обладающего равным сопротивлением, как к растяжению, так и к сжатию. Разработан метод оптимизации работы толстостенных равнопрочных бетонных цилиндров и сферических оболочек, на основе которого получены распределения жесткостных и прочностных характеристик материала. Полученные результаты позволяют утверждать, что применение материалов, механические характеристики которых обладают такими же свойствами как рассмотренный в работе полимербетон, позволяет значительно улучшить работу конструкций в пределах упругой работы материала. Разработана методика оптимизации работы толстостенного железобетонного цилиндра, на основе которой получены распределения механических характеристик.

Основное содержание работы