Трач, В. М. та Подворний, А. В. (2024) ВПЛИВ ПІДСИЛЕННЯ АНІЗОТРОПНИМИ КОМПОЗИТАМИ СТАЛЕВИХ ОБОЛОНОК ТУНЕЛЬНИХ СПОРУД НА НАДІЙНІСТЬ ПАРАМЕТРІВ ЇХ ВІЛЬНИХ КОЛИВАНЬ. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування (3(107)). с. 247-260.

Text Vt3202425.pdf Download(287kB)

Анотація

В статті, при використанні модифікованого авторами варіаційного принципу Ху – Васідзу в рамках просторової лінійної теорії пружності, представлено підхід стосовно побудови системи з шести диференціальних рівнянь руху, що описують вільні коливання товстостінних анізотропних циліндричних оболонок. На цій основі, за використання аналітичного методу Бубнова – Гальоркіна, виведено нескінчену одновимірну систему диференціальних рівнянь загального виду Коші, що дозволяє визначати частоти вільних коливань товстостінних також й шаруватих анізотропних циліндричних оболонкових конструкцій. Для реалізації одновимірної розв’язуючої системи диференціальних рівнянь, про вільні коливання анізотропних циліндричних оболонок, використано числовий метод дискретної ортогоналізації, який було відповідним чином адаптовано. Складений алгоритм і розроблений числовий програмний комплекс для персональних комп’ютерів, що дозволяє реалізовувати задачі стосовно встановлення надійних параметрів вільних коливань сталевих оболонкових конструкцій тунельних споруд, підсилених шаруватими волокнистими композитами.

Title in English

INFLUENCE OF REINFORCEMENT OF STEEL SHELLS OF TUNNEL STRUCTURES WITH ANISOTROPIC COMPOSITES ON THE RELIABILITY OF THEIR FREE VIBRATION PARAMETERS

English abstract

An approach to constructing a system of six differential equations of motion of the spatial linear theory of elasticity describing free vibrations of cylindrical thick-walled anisotropic shells has been developed. The approach is based on a modification of the Hu – Washidzu variational principle, which allows obtaining the corresponding equations in a three-dimensional formulation. Based on the spatial system of equations of motion, using the procedure of the Bubnov – Galerkin analytical method, an approach to obtaining an infinite one-dimensional system of differential equations is presented, which allows determining the frequencies of free vibrations of thick- walled layered anisotropic cylindrical shell structures. To implement a one-dimensional system of differential equations on free vibrations of anisotropic cylindrical shells, a numerical method of discrete orthogonalization, appropriately adapted, is used. On this basis, a software package for personal computers has been created, allowing the implementation of problems on finding the frequencies of free vibrations. The problem of determining the parameters of free vibrations of steel shell structures of tunnel structures has been solved. The obtained results are compared with those calculated in the case of reinforcing the outer surface of steel shells with a fibrous composite material at different angles of its laying. An analysis is carried out and conclusions are made about the influence of a fibrous composite, as a reinforcing layer of shell structures of tunnel structures, on the reliable correction of the parameters of their free vibrations.

Перегляд елементу

Завантажень