НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ОТДЕЛ ДИНАМИКИ УПРУГИХ СИСТЕМ В ЖИДКОСТИ

  ИЗ ИСТОРИИ ОТДЕЛА

     Отдел создан в 1963 г. на базе группы статики и динамики гидротехнических сооружений отдела гидротехники Института гидрологии и гидротехники АН УССР (руководитель Л. И. Дятловицкий). С 1963 г. по 1977 г. отделом заведовал доктор технических наук, проф. Л. И. Дятловицкий, с 1977 г. по 2007 г. – проф. В. М. Сеймов, а с 2008 г. по 2016 г. – д.ф.-м.н. Н. С. Городецкая.

     В 2017 г. отдел был присоединен к научному отделу гидродинамической акустики.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ

• динамические задачи теории упругости и гидропуругости для стержневых, плоских и пространственных тел, взаимодействующих с жидкостными и упругими средами;
• динамика пористо-упругих насыщенных жидкостью сред;
• волновые процессы в неоднородных волноводных структурах в акустической, упругой и пористо-упругой среде.

     Исследования проводятся на математических моделях, базирующихся на строгих аналитических и численных решениях нестационарных плоских, осесиметричных и трехмерных задач взаимодействия моделей сооружений (штамп, массив, фундамент, упруго-жесткая система) с инерционными основами разных типов. Полученные разработки могут быть применены при расчетах динамики и сейсмостойкости разных типов сооружений – гидротехнических (плотины, туннели, опоры мостов через речные потоки), реакторных отделений атомных станций, объектов промышленного и гражданского строительства, морских платформ и трубопроводов под действием нагрузок гравитационного, силового, сейсмического и взрывного происхождения.

     Разрабатываются математические модели и методы решения динамических контактных задач для штампов в виде плит и массивов, опирающихся на грунтовую основу, с учетом упругого или инерционного взаимодействия и излучения волн. Полученные результаты верифицированы с помощью сравнения с известными экспериментальными данными.

     Разработанные математические модели и алгоритмы их компьютерной реализации дают возможность учесть влияние неоднородности, неровностей поверхности и водонасыщение сред, в которых распространяются волновые возмущения. Также выполнены исследование условий, приводящих к возникновению землетрясений, и оценка значений параметров сейсмических явлений путем моделирования очагов землетрясений в форме углубленных трещин сдвига, развивающихся в земной коре. Разработаны методы анализа волновых полей в упругих средах при наличии модельных сингулярностей.

     К особенностям и преимуществам предложенных подходов к решению задач динамики и сейсмостойкости сооружений следует отнести:

• учет физических процессов, лежащих в основе, трансформации, отражения и излучения волн;
• возможность решения плоских, осесимметричных и пространственных задач при гармонических и нестационарных влияниях;
• учет деформационных и инерционных свойств сооружений и фундаментов;
• рассмотрение разных моделей фундамента (упругий, вязко-упругий, неоднородный, слоистый, пористо-упругий насыщенный жидкостью),
• возможность снижения расчетных значений параметров – напряжений, смещений, ускорений – за счет взаимодействия сооружений с фундаментом.

 ПРИКЛАДНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

     Внедрение наших разработок проведено на объектах строительства фундаментов массивных сооружений атомных электростанций (Чернобыльская АЭС, АЭС Белене в Болгарии, АЭС Хурагуа на Кубе), устойчивости склонов хвостохранилища Ингулецкого горно-обогатительного комбината, устойчивости морских платформ (о. Сахалин, Россия), строительстве речных мостовых переходов (г. Киев) и судоходных каналов (Дунай–Черное море).

     Сотрудники отдела выполняли работы для таких проектных организаций: НИИ строительных конструкций, Речтранспроект, СоюзТранспроект, Союздорпроект (в г. Киеве), Укргидропроект, Атомэнергопроект.