Прямоугольная пластина на упругом основании с произвольными граничными условиями и произвольной нагрузкой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В данной работе сформулирован принцип получения условий согласования входных данных. Получено множество условий согласований, невыполнение которых приводит к большим неустранимым погрешностям в углах прямоугольника. Поставленная задача решена в аналитическом виде методом универсальных быстрых разложений. Проведено сравнение полученного приближенного аналитического решения с тестовым, исследована погрешность определения прогиба пластины, крутящего и изгибающих моментов, перерезывающих сил и компонента тензора напряжений. Установлено, что при использовании граничной функции шестого порядка и только одного члена у косинусов и одного члена у синусов в рядах Фурье в универсальных быстрых разложениях точность полученного решения значительно превышает точность задания входных параметров задачи, определяемой концепцией сплошной среды. В этом случае приближенное аналитическое решение формально можно считать точным.

Об авторах

А. Д. Чернышов

Воронежский государственный университет инженерных технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: chernyshovad@mail.ru
Воронеж, Россия

В. В. Горяйнов

Воронежский государственный технический университет

Email: gorvit77@mail.ru
Воронеж, Россия

Список литературы

  1. Шапеев В.П., Беляев В.А. Решение с повышенной точностью бигармонического уравнения в нерегулярных областях методом коллокации и наименьших квадратов // Вычислительные методы и программирование. 2018. Т. 19. Вып. 4. С. 340–355.
  2. KhanY., Tiwari P., Ali R. Application of variational methods to a rectangular clamped plate problem // Comput. Math. Appl. 2012. V. 63. № 4. P. 862–869. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2011.11.051
  3. Федосеев В.Н., Ягнятинский Д.А. Прогиб тонкой прямоугольной пластины со свободными краями при сосредоточенных воздействиях // Прикладная математика и механика. 2019. Т. 83. № 4. С. 653–659. https://doi.org/10.1134/S0032823519040052
  4. Timoshenko S.P., Woinowsky-Krieger S. Theory of plates and shells. New York: McGraw-Hill, 1959. = Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластины и оболочки. М.: Наука, 1966. 636 с.
  5. Чехов В.Н., Пан А.В. Об улучшении сходимости рядов для бигармонической задачи в прямоугольнике // Динамические системы. 2008. Вып. 25. С. 135–144.
  6. Taylor R L, Govindjee S. Solution of clamped rectangular plate problems // Communi. Numer. Meth. Eng. 2004. V. 20. P. 757–765. https://doi.org/10.1002/CNM.652
  7. Chernyshov A.D., Saiko D.S., Kovaleva E.N. Universal fast expansion for solving nonlinear problems // J. Phys. Confer. Ser. 2020. P. 012147. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1479/1/012147
  8. Чернышов А.Д., Никифорова О.Ю., Горяйнов В.В., Кузнецов С.Ф., Рукин И.Г. Универсальные быстрые тригонометрические интерполяции для интегро-дифференциальных задач различного порядка // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И.Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2022. Т. 4. № 54. С. 57–70. https://doi.org/10.37972/chgpu.2022.54.4.006
  9. Чернышов А.Д., Никифорова О.Ю., Горяйнов В.В., Рукин И.Г. Применение универсальной быстрой тригонометрической интерполяции и экстраполяции для определения координат точки запуска летательного аппарата // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2024. Т. 64. № 7. С. 1183–1195. https://doi.org/10.31857/S0044466924070063
  10. Chernyshov A.D., Goryainov V.V., Kovaleva E.N. Simulation of the stress-deformed state of a rectangular bar using fast trigonometric interpolation in various statements of boundary value problems // Mater. Phys. Mech. 2023. V. 51. № 4. P. 160–171. https://doi.org/10.18149/MPM.5142023_14
  11. Чернышов А.Д., Горяйнов В.В., Попов М.И. Исследование погрешности быстрой тригонометрической интерполяции при решении задачи о напряжениях в брусе // Изв. РАН. МТТ. 2023. № 1. С. 115–128. https://doi.org/10.31857/S0572329922100142
  12. Чернышов А.Д., Попов В.М., Горяйнов В.В., Лешонков О.В. Исследование контактного термического сопротивления в конечном цилиндре с внутренним источником методом быстрых разложений и проблема согласования граничных условий // Инженерно-физический журнал. 2017. Т. 90. № 5. С. 1288–1297.
  13. Чернышов А.Д., Попов М.И., Горяйнов В.В., Никифорова О.Ю. Применение метода быстрых разложений к построению траектории движения тела переменной массы из его начального положения в заданное конечное в гравитационном поле // Прикладная математика и механика. 2023. Т. 87. № 5. С. 742–756. https://doi.org/10.31857/S0032823523050065
  14. Чернышов А.Д. Решение двухфазной задачи Стефана с внутренним источником и задач теплопроводности методом быстрых разложений // Инженерно-физический журнал. 2021. Т. 94. № 1. С. 101–120.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025