Егорова О.В., Жаворонок С.И., Курбатов А.С. О вариационных уравнениях расширенной теории N-го порядка упругих оболочек и их приложении к некоторым задачам динамики // Вестник ПНИПУ. Механика. -2015. -№ 2. -С. 36-59. DOI: 10.15593/perm.mech/2015.2.03 Egorova O.V., Zhavoronok S.I., Kurbatov A.S. An application of various n-th order shell theories to normal waves propagation problems. PNRPU Mechanics Bulletin. 2015 Одной из основных задач теории оболочек средней и большей толщины является моделирование высокочастотных колебаний и распространения волн. Во многих прак-тически важных случаях, возникающих в инженерной практике аэрокосмической отрас-ли, такие процессы не могут быть адекватно описаны традиционными теориями, осно-ванными на методе гипотез. Требуется разработка моделей, учитывающих, помимо векторов перемещения и поворота, высшие степени свободы и, следовательно, взаи-модействие движений в тангенциальном и трансверсальном направлениях.В данной статье рассматриваются некоторые варианты теории оболочек N-го порядка, принадлежащей к классу теорий И.Н. Векуа и предложенной А.А. Амосо-вым. Применяемые варианты теории основаны на вариационном формализме ана-литической механики континуальных систем со связями. Модель оболочки представ-ляет собой поверхность с заданными на ней множеством обобщенных координат (переменных поля) и поверхностной плотностью лагранжиана. Уравнения движения оболочки имеют вид обобщенных уравнений Лагранжа второго рода. Удовлетворе-ние краевых условий на лицевых поверхностях обеспечивается в расширенном ва-рианте теории. Краевые условия переносятся на базисную поверхность и записыва-ются относительно переменных поля, образуя уравнения связей в континуальной механической системе.Поставлена однородная задача о распространении нормальных волн в плоском упругом слое и рассмотрено ее решение на базе теории пластин N-го порядка. Про-должено исследование описания теориями низших порядков второй распростра-няющейся продольной моды, отличающейся эффектом «обратной волны» -различ-ными знаками фазовой и групповой скоростей в диапазоне малых волновых чисел. На базе решения спектральной задачи получены формы второй распространяющей-ся продольной моды при различных значениях волнового числа, изучена эволюция формы, приводятся оценки аппроксимации формы волны на базе теорий пластин различного порядка. Сделаны выводы о точности описания «обратной волны» рас-ширенными и элементарными теориями пластин, основанными на ортогональных разложениях вектора перемещения.
© ПНИПУКлючевые слова: оболочки толстостенные, аналитическая механика континуальных систем, формализм Лагранжа, слои упругие, волны нормальные, скорости групповые, явление «обратной волны», теория пластин N-го порядка Егорова Ольга