Моделирование напряженно-деформированного состояния неоднородной упругопластической полосы с пустотами, загруженной массивным штампом

Abstract

RU: Цель. Моделирование поведения строящихся объектов (сооружений) на неоднородных основаниях. Настоящая работа является частью глобальной темы по разработке и реализации контактных задач, в которых действие внешних сил зависит от деформации тела. Методика. Общая методология исследований базируется на использовании аппарата вариационных методов механики сплошных сред с применением метода конечных элементов и методов математического программирования. Предметом исследования является определение напряженно-деформированного состояния неоднородного основания с включениями в виде пустот. Результаты. Полученные результаты позволили построить и анализировать эпюры напряжений в зоне расположения пустоты по различным сечениям в зависимости от веса массивного штампа. Работа продолжает публикацию серии результатов по исследованию напряженно-деформированного состояния многослойных оснований различной структуры под действием массивных штампов. Результаты, полученные в работе, публикуются впервые. Практическая значимость. Предложенная методология расчета напряженно-деформированного состояния позволяет решать широкий круг практических задач, которые возникают в современных условиях, как перед проектантами, так и перед инженерами, эксплуатирующими различные сооружения.

UK: Мета. Моделювання поведінки об'єктів, що будуються (споруд) на неоднорідних основах. Робота є частиною глобальної теми з розробки та реалізації контактних задач, в яких дія зовнішніх сил залежить від деформації тіла. Методика. Загальна методологія досліджень базується на використанні апарату варіаційних методів механіки суцільних середовищ із застосуванням методу кінцевих елементів і методів математичного програмування. Предметом дослідження є визначення напружено-деформованого стану неоднорідної основи з включеннями у вигляді порожнин. Результати. Отримані результати дозволили побудувати і аналізувати епюри напружень в зоні розташування порожнечі по різних перетинах залежно від ваги масивного штампа. Робота продовжує публікацію серії результатів по дослідженню напружено-деформованого стану багатошарових основ різної структури під дією масивних штампів. Результати, отримані в роботі публікуються вперше. Практична значущість. Запропонована методологія розрахунку напружено-деформованого стану дозволяє вирішувати широке коло практичних завдань, які виникають в сучасних умовах, як перед проектантами, так і перед інженерами, що експлуатують різні споруди.

EN: Purpose. Modeling of behavior of objects that are being built on heterogeneous grounds. This work is a part of more broad theme that covers development and implementation of contact tasks where impact of external forces on the body depends on deformation of this body. Methodology. General methodology of this research is based on the use of apparatus of variational methods of continuum mechanics with the use of finite element method and methods of mathematical programming. The subject of this research is a determination of the tensely-deformed state of the heterogeneous foundations with inclusions of cavities. Results. The obtained results provided means to build and analyze the diagrams of tensions in the zone of location of cavities in different sections of foundation depending on weight of massive stamp. This work continues publication of series of results of research of the tensely-deformed state of multi-layered grounds of different structure under the impact of massive stamps. This is a first publication of such results. Practical significance. The offered methodology of calculation of the tensely-deformed state allows to solve a wide range of practical tasks that are faced by both designers and by operation and maintenance engineers that maintain different constructions.