Особенности распространения волн в протяженных пластинчатых и цилиндрических вязкоупругих телах, связанных со средой

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире более ста научно-исследовательских организаций занимаются проблемами связанных с распространением волн в упругих и вязкоупругих средах. В связи с работой современных конструкций машин и аппаратов в условиях различных квазистатических и динамических напряжений, для обеспечения их прочности и для снижения напряжённо-деформированного состояния каждый год расходуется около 3 миллиардов долларов США. Для снижения динамических напряжений и деформаций образующихся в упругих и вязко-упругих элементах являющихся составной частью конструкций, необходимо знать динамику распространения волн в них. Глобализация и интенсивности процесса обмена информаций требует применения современных средств в конструкциях. Со времён приобретения независимости нашей республики уделяется особое внимание материалам применяемым в отрасли машиностроения, в том числе уделяется особое внимание повышению прочности многослойных пластинчатых и цилиндрических оболочек, имеющих сложные физические свойства. В этом отношении был достигнут значительный результат в области решения динамических задач с учетом вязкоупругих свойств материалов. В частности, спроектированы и разработаны детали, со свойствами позволяющих устойчивые параметры для снижения вибрации в материалах деталях применяемых в машиностроении. В мировой практике имеет важную научно-практическую значимость повышение прочности деталей и устройств со снижением негативных последствий микровибраций возникающих в процессе распространения волн. Создание методики изучения свойств распространения волн в пластинчатых и цилиндрических упруго-вязких оболочках, сопряженных с внешней средой из-за широкого применения современной техники и технологий для конструкционных материалов с редким физическим и механическим свойствами, считается актуальной задачей. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики Узбекистан №УП 3080 от 30 мая 2002 года «О дальнейшем развитии компьютеризации и внедрении информационно-коммуникационных технологий» и постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан №200 от 6 июня 2002 года «О дальнейшем развитии компьютеризации и внедрении информационно-коммуникационных технологий», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере. Целью исследования является развитие теории свойств распространения волн в сопряженных со средой длинных пластинчатых и цилиндрических упруго-вязких оболочках и усовершенствование теоретических основ. Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем: - разработаны методы решения спектральной задачи приводящие к обыкновенным однородным дифференциальным уравнениям с комплексными коэффициентами первого порядка; -разработаны методы характеризующие гашения волн по системе в диссипативной механической системе; -определено что , при колебаниях диссипативно неоднородной вязкоупругой цилиндрической оболочке с вязкой жидкостью её диссипативные процессы протекают тем интенсивные, чем ближе собственные частоты и локализации амплитуд колебаний вблизи оболочки; -определено, что значимость фазовых скоростей волн в вязкоупругой среде (действительных частей комплексных фазовых скоростей) по сравнению со скоростью в упругой среде уменьшается на 10-15%. Заключение 1. Разработаны методика, алгоритм и программа решения задач распространения гармонических волн в слоистых плоских и цилиндрических диссипативно однородных или неоднородных телах, связанных (или не связанных) со средой. Это служит в качестве программы изучения динамики распространения волн в диссипативных механических системах. 2. Выявлено, что коэффициент демпфирования от волнового числа в диссипативных механических системах выражается немонотонными функциями, что необходимо для обеспечения прочности материалов и произведении расчетов конструкций. 3. Введен глобальный коэффициент демпфирования (ГКД) для исследования диссипативных особенностей механических систем. Данные параметры характеризуются системной диссипацией энергии в механических системах. 4. Определено, что учет вязких свойств материала уменьшает до 15% действительную часть комплексных фазовых скоростей. Это служит повышению уровня точности параметров процесса распространения волн. 5. Для исследования резонансных амплитуд введено понятие «глобальные резонансные амплитуды» (ГРА) и с помощью численных экспериментов обоснована её физическая сущность, что послужит спектральному анализу резонансных зон.