ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАШЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЁТОМ НЕЛОКАЛЬНОСТИ ИХ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ

Аннотация

Рассматриваются подходы к численному моделированию демпфирующих параметров конструкций, выполненных из материалов со сложной физической структурой, таких как композитные и нано-материалы. Использование в этом случае классических моделей демпфирования, к примеру, основанных на гипотезе вязкого трения Фойгта, приводит к результатам расчёта, весьма далеким от реального поведения конструкций из подобных материалов. Предлагаемые в статье подходы заключаются в делокализации эффекта демпфирования, как по пространственной координате, так и во времени. Описываемые нелокальные модели демпфирования являются управляемыми. Калибровка моделей по результатам эксперимента заключается в выявлении оптимального значения управляемого параметра модели с использованием метода наименьших квадратов. В качестве опорных результатов в статье использованы данные вычислительного эксперимента над трёхмерной моделью стержневого элемента, выполненного из композитного материала. Этот численный эксперимент проведен с использованием программного комплекса SIMULIA Abaqus. Материал при этом представлен ортотропным, параметры ортотропии назначались в соответствии с физическими характеристиками рассматриваемого композитного материала. Разработанные вычислительные модели колебаний стержневого элемента с учётом нелокальности демпфирования были реализованы в программном комплексе MATLAB. Приведено сравнение полученных результатов с результатами расчётов, полученных с использованием классической модели демпфирования, основанной на гипотезе Фойгта.