Охтень І. О. Стійкість тонкостінних стержнів відкритого профілю з недосконалостями форми

Дисертаційна робота присвячена дослідженню стійкості тонкостінних пружних стержнів відкритого профілю з недосконалостями форми. На основі методу скінченних елементів і обчислювальних процедур програмного комплексу NASTRAN розроблена чисельна методика дослідження стійкості стержнів відкритого профілю з геометричними недосконалостями різної амплітуди і форми. Розроблено алгоритм комп’ютерного скінченно-елементного моделювання тонкостінних стержнів відкритого профілю у вигляді сукупності плоских оболонкових елементів. Створено програмне забезпечення для моделювання геометричних недосконалостей різної амплітуди у вигляді місцевих і загальних форм втрати стійкості стержнів з урахуванням депланації їх поперечного перерізу, яке адаптоване до обчислювального комплексу NASTRAN. Ефективність моделювання стержнів відкритого профілю у вигляді сукупності оболонкових скінченних елементів підтверджена розв’язанням тестової задачі стійкості багатопрольотних прогонів покриття торговельного комплексу в м. Миколаєві з різними варіантами розкріплення від дії вертикального навантаження. Дослідженню стійкості стержня відкритого профілю з недосконалістю форми в нелінійній постановці методом Ньютона-Рафсона присвячена друга тестова задача. Підтверджена співпадіння отриманих результатів з результатами інших авторів і експериментами. Досліджена стійкість тонкостінних стержнів відкритого профілю різного виду з недосконалостями форми при поздовжньому навантаженні в лінійній постановці методом Ланцоша, в геометрично нелінійній постановці − методом Ньютона-Рафсона. Досліджено сумісний вплив амплітуди геометричних недосконалостей та ексцентриситету прикладання поздовжньої сили на нелінійне деформування і стійкість тонкостінних стержнів відкритого профілю реальної конструкції. Представлено залежності критичних значень навантажень та форм втрати стійкості від амплітуди недосконалостей стержнів та ексцентриситету прикладання поздовжніх сил. Підтверджено вплив моделі і амплітуди геометричних недосконалостей на стійкість тонкостінних стержнів відкритого профілю. Проаналізовано граничні відхилення у діючих державних нормативних документах. Ключові слова: тонкостінні пружні стержні відкритого профілю, недосконалість форми, статична стійкість, критичні навантаження, форми втрати стійкості, метод скінченних елементів.