Численное решение одномерных задач динамики сплошных сред с учетом симметрии

Содержание

Слайд 2

Цель и задачи Цель выпускной квалификационной работы – изучить вариационно-разностный метод

Цель и задачи

Цель выпускной квалификационной работы – изучить вариационно-разностный метод

решения одномерной задачи динамической теории упругости.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1.Вывод определяющей системы уравнений динамического деформирования упругой сплошной среды в одномерной постановке (одноосная деформация) с учетом симметрии.
2.Изучение метода построения численной схемы для решения полученной системы на основе вариационно-разностного метода.
3.Разработка алгоритма и программы численного решения определяющей системы уравнений.
4. Тестирование программы на задаче о деформировании полого упругого шара под действием внешнего и внутреннего давления. Сравнение полученного численного решения с аналитическим решением.
Слайд 3

Постановка задачи Определяющая система уравнений включает в себя кинематические соотношения, уравнения

Постановка задачи

Определяющая система уравнений включает в себя кинематические соотношения,

уравнения состояния среды (физические соотношения), уравнение движения, начальные и кинематические граничные условия. Рассматривается геометрически и физически линейная постановка задач динамики упругих сред.
Слайд 4

Определяющая система уравнений динамической теории упругости в трехмерной постановке. Тензор деформации

Определяющая система уравнений динамической теории упругости в трехмерной постановке. Тензор деформации

 

Задача формулируется

в декартовой системе координат OXYZ.
Кинематические соотношения записываются в форме Коши.
Тензор деформации Коши в классической сплошной среде определяется как

 

Слайд 5

Определяющая система уравнений динамической теории упругости в трехмерной постановке. Тензор деформации Шаровой тензор деформации: Тензор-девиатор:

Определяющая система уравнений динамической теории упругости в трехмерной постановке. Тензор деформации

Шаровой тензор

деформации: 
Тензор-девиатор:

 

Слайд 6

Определяющая система уравнений динамической теории упругости в трехмерной постановке. Закон Гука

Определяющая система уравнений динамической теории упругости в трехмерной постановке. Закон Гука

 

Слайд 7

Определяющая система уравнений динамической теории упругости в трехмерной постановке. Уравнение движения

Определяющая система уравнений динамической теории упругости в трехмерной постановке. Уравнение движения

 

Слайд 8

Одноосное деформированное состояние в декартовой системе координат. Определяющая система уравнений

Одноосное деформированное состояние в декартовой системе координат. Определяющая система уравнений

 

 

 

Слайд 9

Одноосное деформированное состояние в цилиндрической системе координат. Определяющая система уравнений

Одноосное деформированное состояние в цилиндрической системе координат. Определяющая система уравнений

 

 

Слайд 10

Одноосное деформированное состояние в сферической системе координат. Определяющая система уравнений

Одноосное деформированное состояние в сферической системе координат. Определяющая система уравнений

 

 

Слайд 11

Вариационно-разностный метод. Вклад одной ячейки в уравнение движения

Вариационно-разностный метод. Вклад одной ячейки в уравнение движения

 

Слайд 12

Вариационно-разностный метод. Узловая сборка

Вариационно-разностный метод. Узловая сборка

 

Слайд 13

Аппроксимация по времени

Аппроксимация по времени

 

 

Слайд 14

Аппроксимация по времени

 

 

Аппроксимация по времени

Слайд 15

Алгоритм интегрирования на одном временном шаге

Алгоритм интегрирования на одном временном шаге

Слайд 16

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

 

Слайд 17

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

 

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Слайд 18

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Слайд 19

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Слайд 20

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Слайд 21

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Слайд 22

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления

Полый шар под действием внутреннего и внешнего давления