В диссертационный совет Д 212.052.03 ФГБОУ ВО

В диссертационный совет Д 212.052.03
ФГБОУ ВО«Дагестанский государственный
технический университет»
ОТЗЫВ
официального оппонента, кандидата технических,наук, доцента кафедры
«Сопротивление материалов, теоретическая и строительная механика»
Дагестанского государственного технического университета Айдемирова
Курбана Рабадановича на диссертацию Чепурненко Антона Сергеевича
«Расчет полимерных пластин и оболочек на силовые и температурные
воздействия с учетом нелинейной ползучести», представленную на
соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности
05.23.17 - Строительная механика
На отзыв были представлены следующие материалы:
-текст диссертационной работы в объеме 126 страниц компьютерной
верстки, состоящий из 5 глав и 2 приложений;
- автореферат объемом 22 страниц;
- оттиски публикаций соискателя в количестве 10;
-2 авторских свидетельств на программы ЭВМ.
Изучение и анализ этих материалов показали следующее:
Актуальность и научная новизна диссертации.
Развитие науки и техники внесло в строительство элементы и
конструкции из полимерных материалов. Они отличаются высокой
прочностью при малом собственном весе, однако полимеры обладают таким
явно выраженным свойством, как развитие во времени деформаций при
постоянных нагрузках (явление ползучести). Данное явление проявляется в
обычных эксплуатационных условиях при различных длительных
воздействиях и может существенно сказываться на напряженнодеформированном состоянии конструкций. Поэтому совершенствование
реологического расчета, особенно нелинейного, является одной из важных
задач строительной механики.
Диссертация А. С. Чепурненко посвящена определению напряженнодеформированного состояния и расчету на устойчивость с учетом
нелинейной ползучести полимерных пластин и оболочек. Тема диссертации,
посвященная развитию методов расчета указанных выше конструкций,
является, несомненно, актуальной и практически значимой, так как пластины
и оболочки - это одни из наиболее применяемых в строительстве элементов.
Также широко распространены трехслойные пластины и оболочки, в
которых в качестве заполнителя выступают полимеры. Такие конструкции
при той же изгибной жесткости гораздо легче однослойных, а также
обладают хорошими теплотехническими показателями. В инженерной
практике ограничиваются расчётами только в упругой стадии, однако для
пенопластов, применяемых в трехслойных конструкциях в качестве среднего
слоя, характерна существенная вязкоупругость.
В работе А.С. Чепурненко получены разрешающие уравнения и
методики, позволяющие определить, насколько существенно вязкость
заполнителя влияет на напряженно-деформированное состояние трехслойной
конструкции и ее деформативность. Исследовано влияние кривизны
трехслойной оболочки на рост прогиба при ползучести и установлено, что
для оболочек большой кривизны ползучесть заполнителя не оказывает
существенного влияния на величину прогиба.
Многие авторы ограничиваются строго определенным законом связи
деформаций ползучести и напряжений. Важным достоинством работы
А.С. Чепурненко является универсальность разрешающих уравнений. Они
позволяют использовать любую теорию ползучести, как линейную, так и
нелинейную.
Решение задач с учетом вязкоупругости связано с определенными
математическими трудностями и в большинстве случаев может быть
выполнено только численно. Автор для данной задачи применяет метод
конечных разностей и метод конечных элементов. При этом практически все
задачи, рассмотренные в диссертационной работе, решаются одновременно
двумя методами с последующим сравнением результатов. Кроме того, для
некоторых задач автор применяет метод Бубнова-Галеркина.
При расчете пластин и оболочек с учетом ползучести большинство
авторов рассматривают геометрически линейную теорию, применимую при
малых прогибах, не превышающих 1АН-1/5 толщины. Однако гибкие
пластины и оболочки, для которых характерна геометрическая нелинейность,
составляют широкий класс тонкостенных конструкций. Реологический
расчет с учетом геометрической нелинейности остается практически
неразработанным. Таким образом, новизна работы А.С. Чепурненко
заключается в совместном
учете геометрической нелинейности и
ползучести. Решение задач при этом осуществляется методом конечных
разностей в сочетании с методом последовательных приближений.
Полученные автором уравнения ползучести гибких пластин позволили
исследовать устойчивость полимерных пластин на примере круглой,
осесимметрично нагруженной пластинки. В результате было установлено,
что с течением времени пластинка может потерять устойчивость при
нагрузке существенно меньшей, чем мгновенная критическая.
Достоверность выводов и результатов исследования.
Достоверность подтверждается строгой математической постановкой
задачи и использованием уравнений для пластин и оболочек из классической
механики с прекрасными традициями и подходами известных ученых к
решению таких задач, проверкой выполнения всех дифференциальных и
интегральных соотношений, применением нескольких методов к решению
одной задачи с последующим сопоставлением результатов, сравнением с
опубликованными ранее результатами теоретических и экспериментальных
исследований других авторов в данной области.
Практическая значимость результатов работы.
Практическую
ценность
представляет
предложенная
автором
методикадля
определения
напряженно-деформированного
состояния
трехслойных и однослойных пластин и оболочек с учетом температурных
воздействий и ползучести. Кроме того, введенная автором величина
длительной цилиндрической жесткости позволяет определить прогибы в
конце процесса ползучести, не прибегая к пошаговому расчету, и может
использоваться в инженерных расчетах.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа изложена на 126 машинописных страницах (с 3
приложениями) и состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы
из 78 наименований. Работа снабжена большим количеством графиков (46
рисунков) и изложена грамотным научным языком. Содержание глав
диссертации детально раскрывает и обосновывает решение каждой из
поставленных автором задач и защищаемых положений.
Содержание диссертации. Диссертация состоит из пяти глав. В первой
главе приводится обзор работ, посвященных тематике диссертации. Также
рассматриваются основные теории ползучести, как линейные, так и
нелинейные, используемые для описания ползучести полимеров.
Вторая глава посвящена вопросу расчета жестких прямоугольных и
осесимметрично нагруженных круглых пластинок. Приводится решение ряда
модельных задач, выполняется сравнение результатов, получаемых на основе
метода конечных разностей и метода конечных элементов. Методом
Бубнова-Галеркина решается задача осесимметричного изгиба круглой
пластинки при ползучести.
В третьей главе рассматриваются геометрически нелинейные задачи.
Приводится решение задачи осесимметричного изгиба гибкой пластинки с
учетом ползучести. Приведены основные разрешающие уравнения и
граничные условия для прямоугольных пластинок. Решена задача
устойчивости при ползучести круглой пластинки. Решение при этом
выполняется с учетом начальных несовершенств: пластинка имеет
начальную погибь.
В четвертой главе рассматриваются трехслойные пластины и
оболочки. Приводится вывод разрешающих уравнения с учетом
вязкоупругости и температурных воздействий. Для трехслойных оболочек
исследуется влияние кривизны на рост прогиба за счет ползучести.
В пятой главе выполняется сравнение с экспериментальными данными
для трехслойных панелей, подверженных силовым и температурным
воздействиям.
Личный вклад соискателя включает:
сбор,
систематизацию,анализ
и
обобщение
обширной
информации по исследуемой проблеме;
вывод разрешающих уравнений для расчета однослойных и
трехслойных пластин и оболочек с учетом вязкоупругости;
разработку численного алгоритма расчета, создание программы
для расчетов в пакете Matlab;
теоретическое исследование ползучести указанных выше
конструкций с учетом различных факторов.
Все это заметно выделяет эту работу в ряду аналогичных исследований
и позволяет положительно оценить личный вклад соискателя.
Качество оформления диссертации
Диссертация выполнена на современном уровне с использованием
компьютерных технологий, что обеспечило высокое качество оформления.
Содержание автореферата полностью соответствует основным положениям
диссертации. Работа хорошо иллюстрирована и оформлена.
По диссертации имеются следующие замечания:
1. Исследование выполняется автором при помощи разработанного
им пакета прикладных программ в среде Matlab. Отсутствует сравнение с
современными МКЭ комплексами, такими как Ansys, Abaqus, Лира и т.д.
2. В главе 3 диссертации для прямоугольных гибких пластинок
приводятся только разрешающие уравнения. Исследование ползучести с
учетом геометрической нелинейности производится только на примере
круглых осесимметрично нагруженных пластинок.
3. Многие представленные в работе модельные задачи выходят за
рамки существующих экспериментальных данных. Для подтверждения
теоретических результатов, полученных в диссертации, было бы
целесообразно провести эксперименты.
4. В главе 5 при расчете трехслойных конструкций на перепад
температуры автор не указывает, каким принимается закон изменения
температуры по толщине панели, а также как зависит модуль сдвига
заполнителя от температуры.
5. В случае действия сосредоточенных сил в углах шестиугольной
трехслойной панели она может потерять устойчивость. Данный вопрос не
освещен в диссертации.
Высказанные замечания
не снижают общего
положительного
впечатления о работе. Диссертационная работа представляет собой
законченное научное исследование, выполненное на актуальную тему и
отличающееся новизной полученных результатов. Выводы по диссертации
позволяют оценить научный уровень как современный и достаточно
высокий.
О достаточности и полноте публикаций по теме диссертации.
Автором опубликовано 10 работ по теме диссертации, из которых 9 в
изданиях, включенных в перечень рекомендованных ВАК для опубликования
результатов диссертационного исследования и получены 2 авторских
свидетельства на программы ЭВМ. Работа обсуждалась на конференциях и
семинарах различного уровня.
Результаты диссертационной работы достаточно широко освещены в
открытой печати, доложены на различных конференциях.
Достоверность полученных результатов не вызывает сомнений,
благодаря использованию современных методов, методик и приборов
исследований.
Диссертационная работа «Расчет полимерных пластин и оболочек на
силовые и температурные воздействия с учетом нелинейной ползучести»
написана технически грамотно, хорошим стилем, а автореферат диссертации
отражает основное содержание диссертации.
Общее заключение
Диссертация Чепурненко Антона Сергеевича является актуальной,
самостоятельно
выполненной
научно-исследовательской
работой,
содержащей научную новизну и практическую ценность. Диссертация
является научно-квалификационной работой, которая по своему содержанию
и значимости соответствует требованиям, изложенным в п. 9 «Положения о
присуждении ученых степеней» ВАК РФ к кандидатским диссертациям, и
сделанные замечания не оказывают существенного влияния на общую
положительную оценку работы.
Считаю, что Чепурненко Антон Сергеевич заслуживает присуждения
ему степени кандидата технических наук по специальности 05.23.17 «Строительная механика».
Официальный оппонент:
Кандидат технических наук, доцент
кафедры «Сопротивление материалов,
теоретическая и строительная механика»
Дг т у
К.Р. Айдемиров
Курбан Рабаданович Айдемиров
кандидат технических наук (специальность 05.23.17 - «Сопротивление
материалов и строительная механика»), доцент кафедры «Сопротивление
материалов, теоретическая и строительная механика»
ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный технический университет»
367015, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70, ДГТУ.
Тел.: 8(928) 054-22-49
E-mail: [email protected]