2026. — Т 18. — № 3 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/21savn326.html

DOI: 10.15862/21SAVN326 (https://doi.org/10.15862/21SAVN326)

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 1.1 Мбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Сидоров, В. Н. Вычислительная модель сопротивления рамных конструкций потере устойчивости под действием динамических нагрузок на основе теории С. П. Тимошенко / В. Н. Сидоров, Д. О. Климушкин, Х. А. Адемола // Вестник Евразийской науки. — 2026. — Т 18. — № 3. — URL: https://esj.today/PDF/21SAVN326.pdf. — DOI: 10.15862/21SAVN326. (дата обращения: 27.07.2026).

Вычислительная модель сопротивления рамных конструкций потере устойчивости под действием динамических нагрузок на основе теории С. П. Тимошенко

Сидоров Владимир Николаевич
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»,
Москва, Россия
Заведующий кафедрой «Информатики и прикладной математики»
ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта», Москва, Россия
Институт пути, строительства и сооружений
Профессор кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения»
Доктор технических наук, профессор, академик РААСН
E-mail: sidorov.vladimir@gmail.com
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8812-8022
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=691222
WoS: https://www.webofscience.com/wos/author/rid/C-3057-2018
SCOPUS: https://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=39161892000

Климушкин Дмитрий Олегович
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»,
Москва, Россия
Аспирант кафедры «Информатики и прикладной математики»
E-mail: d.o.klimushkin@gmail.com
ORCID: https://orcid.org/0009-0007-7147-4595
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=1245857
WoS: https://www.webofscience.com/wos/author/rid/KIE-4471-2024

Адемола Хабиб Аджибола
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»,
Москва, Россия
E-mail: ademolahabeeb07@gmail.com
ORCID: https://orcid.org/0009-0000-8795-7128

Аннотация. В статье разработана вычислительная модель оценки сопротивления рамных конструкций потере устойчивости при действии нестационарных динамических нагрузок. Модель построена в рамках метода конечных элементов и ориентирована на стержневые системы, для которых существенное значение имеют сдвиговые деформации, инерционные силы, демпфирование и полная система локальных узловых усилий. В качестве кинематической основы используется балочная постановка Тимошенко, позволяющая уточнить описание деформирования по сравнению с классической моделью Эйлера-Бернулли. Предложенный алгоритм предусматривает пошаговое интегрирование уравнений движения, восстановление внутренних усилий элементов и формирование матриц устойчивости для текущего динамического состояния конструкции. Особое внимание уделено учету поперечных сил и изгибающих моментов при построении геометрической жесткости, а также влиянию динамических составляющих на левую и правую части расчетного уравнения устойчивости. Работоспособность модели показана на примере плоской рамной схемы с гармонической распределенной нагрузкой. Рассмотрены несколько вариантов поперечных сечений элементов, выполнено сопоставление результатов для балочных моделей Тимошенко и Эйлера-Бернулли, а также сравнение с расчетами в программном комплексе SIMULIA Abaqus. Практическая значимость подхода состоит в возможности оценивать изменение запаса устойчивости во времени без сведения динамического воздействия к единственному статическому расчетному случаю. Полученные результаты показывают чувствительность коэффициента запаса устойчивости к принятой балочной гипотезе, жесткостным характеристикам элементов и способу учета динамических усилий.

Ключевые слова: устойчивость; метод конечных элементов; стержневая система; стержневой конечный элемент; динамика; балка Тимошенко; устойчивость в движении

Скачать