Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 215, № 2 (2016)

Article

Three-Dimensional Dynamic Problem of the Theory of Elasticity for a Parallelepiped

Papkov S.

Аннотация

We study a three-dimensional problem of the theory of elasticity for a rectangular parallelepiped in the case of steady-state forced vibrations. By the method of superposition, we reduce the problem to an infinite system of linear algebraic equations for the coefficients of double Fourier series. For this infinite system, we prove that the conditions of quasiregularity are satisfied and that the bounded solution exists. We also construct the asymptotics that describes the behavior of unknowns in the infinite system. The method is illustrated by several numerical examples.

Journal of Mathematical Sciences. 2016;215(2):121-142
pages 121-142 views

Forced Vibrations and Vibration Heating of Viscoelastic Beams with Piezoelectric Sensors and Actuators

Kyrychok І., Senchenkov І., Chervinko O.

Аннотация

We study the problem of forced resonant vibrations and vibration heating of flexible viscoelastic beams with piezoelectric actuators and sensors. The viscoelastic behaviors of passive (without piezoelectric effect) and piezoactive materials are described in terms of the instantaneous and complex moduli. To solve the nonlinear coupled problem of electroviscoelasticity and heat conduction, we use the method of quasilinearization together with the numerical methods of discrete orthogonalization and finite differences. We also study the influence of boundary conditions and geometric nonlinearities on the dynamic characteristics and electric parameters of a sensor and on the temperature of vibration heating of the flexible beam. For the active damping of the beams, we propose a procedure of finding the actuator parameter according to the sensor parameter for the unknown external load.

Journal of Mathematical Sciences. 2016;215(2):143-158
pages 143-158 views

Longitudinal-Flexural Vibrations of a Three-Layer Rod. an Improved Model

Kurennov S.

Аннотация

We solve the problem of coupled vibrations for an adhesive lap joint of two rods. The connecting layer is modeled by a multiparameter elastic foundation and the outer layers are regarded as Timoshenko beams. This approach describes, with high accuracy, the stressed state of the connecting layer and enables one to satisfy the boundary conditions on its free boundary. We solve a model problem and compare our results with the data of numerical analysis carried out by the classical method.

Journal of Mathematical Sciences. 2016;215(2):159-169
pages 159-169 views

Bending Vibration of a Thick-Walled Shell of Finite Length with Sliding Fixation of Its Ends

Kovalev Y.

Аннотация

The skew-symmetric problem of bending vibration of a thick-walled finite-length shell with sliding fixation of its ends is studied within the framework of the theory of elasticity. The boundary-value problem is reduced to an infinite system of singular integral equations of the second kind. The expressions for the amplitude value of relative circumferential stress are obtained as functions of the dimensionless wave number. On the basis of the developed analytic algorithm, we performed a numerical experiment and obtained a great amount of graphic data containing both the quantitative and qualitative characteristics of bending vibration of a thick-walled shell depending on its geometric parameters and Poisson’s ratio of the material of the shell.

Journal of Mathematical Sciences. 2016;215(2):170-182
pages 170-182 views

Simulation of the Process of Heat Conduction for 2D Periodic Anisotropic Composites

Gorynin G., Nemirovskii Y.

Аннотация

We consider the method of cell functions allowing one to compute the temperature and thermal fields in 2D periodic composites. The coefficients of macroscopic heat conduction are determined as the integrals of cell functions obtained as a result of the solution of a family of boundary-value problems in a periodic cell.

Journal of Mathematical Sciences. 2016;215(2):183-195
pages 183-195 views

Study of the Spectral Stability of Generalized Runge–Kutta Methods in the Initial Problem for the Transfer Equation

Yankovskii A.

Аннотация

We study the problem of spectral stability of generalized Runge–Kutta methods of various orders of accuracy as applied to the numerical integration of the initial-value problem for the transfer equation and compare the approximate solutions obtained by using various generalized Runge–Kutta methods with the exact solution for complex oscillating initial conditions with derivatives large in the absolute value. It is shown that some classical finite-difference schemes of integration of the initial-boundary-value problem for the transfer equation are obtained as a result of successive application of generalized and ordinary Runge–Kutta methods with respect to all independent variables.

Journal of Mathematical Sciences. 2016;215(2):196-217
pages 196-217 views

Mathematical Modeling and Methods for the Determination of the Static Thermoelastic State of Multilayer Thermally Sensitive Cylinders

Popovych V., Kalynyak B.

Аннотация

We propose a procedure of getting analytic expressions for the description of axisymmetric stationary thermal fields, axisymmetric static or quasistatic stress and strain fields in long hollow multilayer cylinders made of thermally sensitive materials with constant normal loads and arbitrary classical conditions of heat exchange specified on the bounding surfaces. The problem of construction of the solution of the problem of heat conduction is reduced to the determination of one constant of integration and all other constants from a nonlinear algebraic equation are determined via the indicated constant. The problem of thermoelasticity is thus reduced to the solution of a system of Volterra integral equations of the second kind with the corresponding integral conditions. As a result of application of the proposed methods for the solution of the system of integral equations, we deduce formulas for the evaluation of the characteristics of the stress-strain state in the form of functional dependences on temperature, mass forces, thicknesses of the layers, surface loads and the temperature dependences of the mechanical characteristics of the materials of layers.

Journal of Mathematical Sciences. 2016;215(2):218-242
pages 218-242 views

Frictional Interaction of a Cylindrical Shell with Deformable Filler Under Nonmonotonic Loading

Popadyuk І., Shats’kyi І., Shopa V., Velychkovych A.

Аннотация

We study the process of nonmonotonic loading of the deformable filler in a cylindrical shell with regard for the Coulomb friction. A numerical-analytic description of the loop of structural damping is obtained by using applied models.

Journal of Mathematical Sciences. 2016;215(2):243-253
pages 243-253 views

Influence of the Variable Heat-Transfer Coefficients on Thermal Stresses in a Finite Cylindrical Shell

Khapko B., Chyzh A.

Аннотация

We study the thermal stressed state of a finite cylindrical shell (with conditions of sliding restraint imposed on its end faces) caused by the difference of temperatures of the ambient medium on the front faces of the shell and the coordinate-dependent heat-transfer coefficients on these faces. We propose a method for the reduction of the boundary-value problem of heat conduction to a coupled system of Fredholm integral equations of the second kind and present the results of numerical analysis of the distributions of mean temperature and temperature moment and the values of parameters induced by these distributions, namely, the deflection, elongation, forces, and bending moments.

Journal of Mathematical Sciences. 2016;215(2):254-265
pages 254-265 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».