Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Алгоритм определения динамических характеристик гидроупругих систем для управления гидросооружениями

Тип Реферат
Предмет Информатика и программирование
Просмотров
577
Размер файла
94 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Алгоритм определения динамических характеристик гидроупругих систем для управления гидросооружениями

Маткаримов П.Ж.

Рассматриваются методика и алгоритм решения задачи гидроупругости для грунтовых плотин, взаимодействующих с водной средой.

Рассматриваемая проблема представляется актуальной при проектировании гидросооружений, так как включает в себя совершенствование модели сооружения, модели взаимодействия и алгоритмизацию поиска собственных значений системы “плотина-водохранилище”. На сегодняшний день методы исследования задач гидроупругости, т.е. совместных колебаний конструкции и жидкости весьма разнообразны. Применение тех или иных методов решения рассматриваемых задач диктуется многими обстоятельствами: характером задачи, целью исследования, принятой схематизацией явления, требуемой точностью, возможностью вычислительных средств и др.

Изложим постановку и методику решения задач гидроупругости, связанных с определением динамических характеристик упругих грунтовых плотин, взаимодействующих с полубесконечным слоем жидкости. Динамические характеристики (собственные частоты, формы колебаний) являются основными регламентирующими характеристиками (паспортом) сооружений, позволяющими заранее судить о его динамических свойствах и его поведении при различных воздействиях

Опираясь на современные достижения науки в этой области и основываясь на имеющихся материалах по влиянию жидкости на напряженно-деформированное состояние гидротехнических сооружений при динамических и сейсмических воздействиях, при формулировании задачи жидкость считаем идеальной и несжимаемой, волнообразование на свободной поверхности не учитываем. Тогда потенциал скорости движения жидкости должен удовлетворять уравнению Лапласа

(1)

и граничным условиям [1, 2]:

; и , ; (2)

на напорной грани (где ), скорости частиц жидкости и точек грани плотины по направленнию нормали n одинаковы

(3)

Тогда выражение для потенциала скоростей, удовлетворяющего уравнению (1) и условиями (2)-(3), будет иметь вид [2]

,

,

Далее рассматривается динамическая задача гидроупругости для грунтовых плотин. При этом для постановки задачи используется вариационное уравнение Лагранжа, основанное на принципе Даламбера:

(4)

и кинематическое граничное условие в основании:

, . (5)

Здесь , , - соответственно, компоненты вектора перемещений, тензоров деформаций и напряжений; , - изохронные вариации перемещений и деформаций; -плотность материала элементов рассматриваемой системы; - гидродинамическое давление воды.

Физические свойства тела описываются соотношениями между напряжениями и деформациями вида

(6)

Величины и являются константами Ламе (индекс n относится к телу, с соответствующими механическими характеристиками).

В соотношении Коши учитываются только линейные члены

, i, j=1,2,3 (7)

Все задачи, поставленные в данной работе, решаются на базе метода конечных элементов (МКЭ). В частном случае, когда рассматриваются гармонические колебания полное смещение и потенциал скорости можно представить в виде

, , (8)

где - упругие перемещения стенки плотины, зависящие только от координаты .

Собственные колебания грунтовой плотины с учетом водной среды водохранилища представляют собой упорядочное движение грунтовой плотины, протекающее при отсутствии внешних воздействий. Решение проблемы заключается в следующем: ищется нетривиальное решение уравнения (4) при однородных кинематических условиях в виде (5).

Постановка (8) в (4) сводит данную задачу к действительной вариационной задаче о собственных значениях в виде

(9)

,

где - амплитуда напряжений, - искомая собственная частота и форма колебаний плотины с учетом водной среды, - гидродинамическое давление воды на стенку плотины, которое имеет вид

(10)

При этом для решения вариационной задачи (9) используется закон Гука, геометрические соотношения Коши (7) и стандартная процедура МКЭ с использованием треугольного конечного элемента с линейной аппроксимацией поля перемещений внутри элемента.

При этом для i-го узла n-го конечного элемента первые вариации работ упругих, инерционных сил и гидродинамического давления относительно ui будут иметь вид

, (11)

,

Здесь l, m - константы Ламе, r, r0- плотность материала сооружений и воды.

После интегрирования этих выражений получим строки матриц жесткости, массы и присоединённой массы воды, соответствующие перемещениям ui для n-го элемента. Если эти операции повторить для узлов j и k, а также для перемещения v, то мы получим матрицы жесткости и массы порядка 6´6 для n-го конечного элемента и соответствующие матрицы масс от воды к узлам конечного элемента (если эти узлы соприкасаются с водой). Таким образом, сформировав для каждого конечного элемента свою матрицу [K], [M], [Mв] и объединив их, получим алгебраическую задачу на собственные значения для рассматриваемого сооружения с учетом взаимодействия с водой:

, (12)

где [K]-матрица жесткости плотины, [Mc]=[M]+[Mв] - суммарная матрица массы плотины и массы воды, w и {u} - искомые собственная частота и собственный вектор плотины, взаимодействующей с водой.

Решая уравнение (12) методом Мюллера и квадратного корня определим собственную частоту и форму колебания гидроупругой системы “грунтовая плотина с водой”. Такая постановка и методика решения задачи о собственных колебанях гидроупругих систем позволяют получить, в отличие от известных работ, более реальную картину динамики системы.

С помощью изложенного выше алгоритма исследованы собственные колебания грунтовых плотин, взаимодействующих с водной соедой.

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что учет взаимодействия воды с плотиной приводит к уменьшению частот собственных колебаний и для первых восьми частот составляет от 2 до 10% в зависимости от вида плотины. Эти отклонения зависят от многих факторов: от высоты плотины, характера форм колебаний сооружения, а также от значения коэффициента откоса, контактирующего с водой. При этом самым значимым фактором является крутизна верхового откоса, определяемая коэффициентом откоса - с увеличением коэффициента откоса соответственно уменьшается влияние воды на динамические характеристики плотины. Для вертикальной стенки значение гидродинамического давления воды является определяющим.

Список литературы

1. Кульмач П.П. Гидродинамика гидротехнических сооружений (Основные плоские задачи). -М.: Изд-во АН СССР. –1963. 190 с.

2. Шульман С.Г. Расчеты сейсмостойкости гидросооружений с учетом влияния водной среды. М.: Энергия, 1976. 336 с.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
143605
рейтинг
icon
3072
работ сдано
icon
1329
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
140650
рейтинг
icon
5850
работ сдано
icon
2647
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
94648
рейтинг
icon
2020
работ сдано
icon
1266
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
53 030 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
СЗГМУ им. И.И. Мечникова
Работа была сделана досрочно! Все соответствует требованиям! Спасибо большое, Вениамин!
star star star star star
РУДН
работа выполнена очень быстро, очень качественно и исполнитель приятный человек спасибо!
star star star star star
Всероссийский государственный университет юстиции (РПА Минюста России)
Спасибо вам огромное!!!😌 Вы уже не первый раз спасаете меня,когда мне это очень нужно . Р...
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Производственная практика по бухгалтерскому учету

Отчет по практике, Бухгалтерский учет

Срок сдачи к 5 июня

только что

социальная сфера муниципального сектора

Курсовая, экономика государственного и муниципального сектора

Срок сдачи к 1 июня

только что

Помогите решить 3 практику

Лабораторная, Информатика

Срок сдачи к 30 мая

только что

Решить все рецепты, где подписано 37 фарм

Решение задач, технология изготовления лекарственных форм, Фармакология

Срок сдачи к 15 июня

только что

Написать все пины

Решение задач, ТОЭ

Срок сдачи к 30 мая

1 минуту назад

Итоговый тест по истории (ещё одному человеку)

Тест дистанционно, История

Срок сдачи к 31 мая

1 минуту назад

сделать хорошо

Презентация, они

Срок сдачи к 2 июня

1 минуту назад

Написать все пины

Решение задач, Информатика

Срок сдачи к 30 мая

1 минуту назад
1 минуту назад

Текст

Другое, Экономическая безопасность

Срок сдачи к 31 мая

1 минуту назад

Написать реферат на тему «Развитие внутреннего слуха у...

Реферат, Музыкальная психология

Срок сдачи к 3 июня

1 минуту назад

Написать все пины

Решение задач, Микросхемотехника

Срок сдачи к 30 мая

1 минуту назад

Нужны ёмкие и структурированные ответы на вопросы по...

Ответы на билеты, Источниковедение

Срок сдачи к 30 мая

2 минуты назад

Компоновочный чертеж

Чертеж, Чертежи

Срок сдачи к 4 июня

3 минуты назад

Итоговый тест по истории (Другому человеку)

Тест дистанционно, История

Срок сдачи к 31 мая

3 минуты назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно