Учет демпфирования в сплошной среде с использованием стержневой аппроксимации по А.Р. Ржаницыну

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель исследования - создание метода учета внутреннего трения, который обеспечивает частотную независимость, учитывает зависимость внутреннего трения от уровня напряженного состояния и является пригодным для физически нелинейных задач при больших и малых перемещениях. Рассмотрен приближенный способ учета демпфирования в пластинах с привлечением стержневой аппроксимации по А.Р. Ржаницыну. Проанализирована дискретная среда Ржаницына с квадратной ячейкой с точки зрения изотропности ее свойств демпфирования. Для восьми характерных направлений ориентации деформаций показано точное выполнение свойств изотропности демпфирования. Дано решение тестового примера, в котором колеблющийся при растяжении стержень рассчитывается по двум расчетным схемам, одна из которых представляет действительный стержень, а другая - прямоугольную пластинку, испытывающую одноосное растяжение, для динамического моделирования которой в свою очередь используется дискретная модель А.Р. Ржаницына. Использование одинаковых параметров демпфирования для действительного стержня и стержней в аппроксимации Ржаницына приводит к близкому затуханию. Разработан приближенный подход к учету внутреннего трения при колебаниях двумерной сплошной среды, а также вариант уточнения сил демпфирования в пластине. Приведен численный пример моделирования затухания в случае рассмотрения геометрически и физически нелинейных колебаний.

Об авторах

Владимир Борисович Зылев

Российский университет транспорта

Email: zylevvb@ya.ru
ORCID iD: 0000-0001-5160-0389

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой строительной механики

Москва, Российская Федерация

Павел Олегович Платнов

Российский университет транспорта

Автор, ответственный за переписку.
Email: manuntdfan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9765-7417

аспирант, кафедра строительной механики

Москва, Российская Федерация

Список литературы

  1. Zylev V.B., Grigorev N.A. Generalized Prandtl model for the account of internal friction forces. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2011;(11):58–62. (In Russ)
  2. Zylev V.B., Platnov P.O. The use of fixed points in experimental research of the internal friction of material. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2019;15(5):399–404. (In Russ) https://doi.org/10.22363/1815-5235-2019-15-5-399-404
  3. Zylev V.B., Platnov P.O. Experimental research of the dependence of damping parameters on the initial plastic deformation, stress level and frequency. Fundamental, Exploratory and Applied Research of the RAASN on Scientific Support for the Development of Architecture, Urban Planning and Construction Industry of the Russian Federation in 2019 (vol. 2, p. 197–203). Moscow: ASV Publ.; 2020. (In Russ.)
  4. Zylev V.B. Computational methods in nonlinear structural mechanics. Moscow: Engineer Publ.; 1999. (In Russ.)
  5. Zylev V.B., Alferov I.V. Study of the dynamic support reactions in the two-span bridge farm under action of moving load. Construction and Reconstruction. 2019;(2):20–25. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2019-82-2-20-25
  6. Zylev V.B., Alferov I.V. Investigation of dynamic forces in superstructure elements during braking. Actual Problems and Prospects of Development of Building Structures: Innovations, Modernization and Energy in Construction: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, Almaty 14–15 December 2016. Almaty: Kazakh Head Architectural and Construction Academy; 2016. p. 96‒99. (In Russ.)
  7. Ishlinsky A.Yu., Ivlev D.D. Mathematical theory of plasticity. Moscow: Fizmatlit Publ.; 2003. (In Russ.)
  8. Aleksandrov A.V., Potapov V.D., Zylev V.B. Structural mechanics. Book 2. Dynamics and stability of elastic systems. Moscow: Vysshaya Shkola Publ.; 2008. (In Russ.)
  9. Panovko Ya.G. The internal friction at oscillations of elastic systems. Moscow: Izdatel'skij Dom Fiziko-Matematicheskoj Literatury Publ.; 1960. (In Russ.)
  10. Sorokin E.S. On the theory of internal friction at oscillations of elastic systems. Moscow: Gosstroyizdat Publ.; 1960. (In Russ).
  11. Malyshev A.P. Modeling of frequency-independent damping based on the amplitude characteristic of absorption coefficient. Journal of Applied Mathematics and Mechanics. 2003;67(1):134‒141. (In Russ.)
  12. Grebenyuk G.I., Roev V.I. On the calculation of dissipative systems with frequency-independent internal friction. News of Higher Educational Institution. Construction. 2002;(7):21–27. (In Russ.)
  13. Vronskaya E.S. Dynamic calculation of prismatic systems taking into account internal friction. Urban Construction and Architecture. 2017;(3):24–27. (In Russ.)
  14. Scerrato D., Giorgio I., Madeo A., Darve F., Limam A. A simple non-linear model for internal friction in modified concrete. International Journal of Engineering Science. 2014;80:136–152. https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2014.02.021
  15. Nicanor C., Ramona C.N., Petrica V., Iulian I., Maricel A. Experimental and theoretical results concerning internal friction investigation of a shape memory alloy based on copper. Metalurgia International. 2010;15(12):48–58.
  16. Malyshev A.P. Modeling of intensive amplitude-dependent internal damping of dynamic processes. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2003;(2):103‒108. (In Russ.)
  17. Malyshev A.P. Model of structural damping of oscillations with residual deformations. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2007;(2):16–20. (In Russ.)
  18. Malygin G.A. Amplitude-dependent internal friction and similarity of temperature dependences of microflow and macroflow stresses of a crystal. Physics of the Solid State. 2000;42:706–711. https://doi.org/10.1134/1.1131276
  19. Nazarov V.E., Kolpakov A.B. Effects of amplitude-dependent internal friction in a low-frequency rod resonator made of annealed polycrystalline copper. Technical Physics. 2021;91(9):1305–1315. (In Russ.) https://doi.org/10.21883/JTF.2021.09.51208.21-21
  20. Zyleva N.V. Generalized model of A.R. Rzhanitsyn for solving dynamic problems. Computational Mechanics of Deformable Solids: Proceedings of the International Scientific and Technical Conference (vol. 1, p. 189–191). Moscow: MIIT Publ.; 2006. (In Russ.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».