name: Идентификация параметров жесткости конечноэлементных моделей конструкций на основе минимизации расхождений расчетных и натурных динамических характеристик
keyword_list: идентификация параметров математической модели, моделирование динамического изменения состояния конструкции, параметры жесткости стержневой конструкции, минимизация, метод конечных элементов, метод стоячих волн
abstract: Объект исследования: наблюдаемое на практике несоответствие (невязка) набора частот / форм собственных колебаний различных объектов строительства и частот / форм собственных колебаний значимой части спектра, используемых в расчетной практике пространственных, структурно развитых конечноэлементных моделей. Цель: разработка математически формализованной процедуры идентификации параметров жесткости адаптивных математических (конечноэлементных) моделей на базе минимизации расхождений расчетных и натурных динамических характеристик как основы систем динамического мониторинга несущих конструкций зданий и сооружений.Методы исследования: современные методы прикладной математики, теории оптимизации(минимизации), строительной механики и сейсмологии. Рассматривались статически неопределимые пространственные расчетные конечноэлементные модели стендов «жесткое основание – стальные конструкции». Для решения частной (частичной) проблемы собственных значений применен блочный метод Ланцоша. В качестве численного метода нелинейного программирования использован один из эффективных методов – последовательное квадратичное программирование. Для исследования значимой части спектра стендов использованы оцифрованные результаты микросейсмических исследований по методу стоячих волн. Реализация методики выполнена на базе универсальных программных средств ANSYS Mechanical и MATLAB с использованием разработанного авторского программного модуля.Научные результаты: разработана, реализована и верифицирована методика идентификации жесткостных свойств произвольных пространственных конструкций; впервые для целей идентификации жесткостных характеристик применены натурные динамические данные (частоты / векторы форм колебаний), полученные методом стоячих волн для значимой части спектра собственных частот; предложена и использована оригинальная формулировка задачи нелинейного программирования; предложен способ выделения приоритетных компонент минимизации для улучшения результатов идентификации в части локализации области параметров, определяющих поврежденность, и кратного уменьшения времени расчета.Область применения: предложенные модели и подходы совокупно применимы для идентификации параметров математических моделей напряженно-деформированного состояния составных конструкций, их элементы – при идентификации параметров математических моделей других сложных систем.
chairman_dissertation_council.surname: Трусов П.В.
chairman_dissertation_council.position: Заведующий кафедрой ММСП
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
organization_supervisor.surname: Коротаев В. Н.
organization_supervisor.position: Проректор по науке и инновациям
organization_supervisor.degree: Доктор технических наук
rubrics.code: 28.17.19
rubrics.name: Математическое моделирование
oecds.code: 01.02.EV
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, INTERDISCIPLINARY APPLICATIONS
speciality_codes.name: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
speciality_codes.code: 05.13.18
supervisors.fio: Белостоцкий А. М.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Гидротехническое строительство
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Дмитриева Т. Л.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Мелешко В. А.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Строительная механика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ПНИПУ, ФГБОУ ВО  "Пермский  национальный исследовательский политехнический  университет", ФГБОУ ВО "ПНИПУ"
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего  образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
protection_organization.ogrn: 1025900513924
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ПНИПУ, ФГБОУ ВО  "Пермский  национальный исследовательский политехнический  университет", ФГБОУ ВО "ПНИПУ"
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего  образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
author_organization.ogrn: 1025900513924
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения