Отзывы научных руководителей (Стержневые и полупространственные модели деформирования слоистых закрученных изделий в поле стационарных и нестационарных нагрузок)

Отзыв научного консультантао диссертанте Нуримбетова Алибека Усипбаевичаего диссертации на тему «Стержневые и полупространственные модели деформирования слоистыхзакрученных изделий в поле стационарных и нестационарных нагрузок», представленной на соискание ученой степени доктора технических наукпо специальности 01.02.04 – «Механика деформируемого твердого тела»В период подготовки диссертации соискатель, Нуримбетов Алибек Усипбаевич, обучался в очной докторантуре на основании договора между ФГБОУВПО «Московский авиационный институт (национальный исследовательскийуниверситет)» (МАИ) с 1.12.2013 г.

по 30.11.2016 г. и программам президентаН.А. Назарбаева «АОО Центр международных программ «Болошак»» (Казахстан).Он защитил 26 декабря 1990 г. кандидатскую диссертацию на Совете Института Гидродинамики им. М.А.Лаврентьева СО САН СССР по специальности 01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела.Диплом кандидата физико-математических наук выдано «13» июня 1991 г.ВАК при Совете Министров СССР.В ходе работы над диссертацией Нуримбетов Алибек Усипбаевич показалглубокие знания в области механики деформируемого твердого тела, отличноевладение математическим аппаратом и вычислительной техникой.Актуальность темы диссертации обусловлена тем, что для расчета НДСв композитных конструкциях авиационной техники, которая эксплуатируется вусловиях воздействия различных механических нагрузок, необходима разработка аналитической методики решения этой задачи для многослойных композиционных стержневых изделий, разработка алгоритма расчета НДС в многослойном материале.

Эта задача в настоящее время является особенно актуальной для авиации. Существующие на настоящий момент расчетные методикиоснованы на приближенных допущениях для конструкций из однородных изотропных материалов и не позволяют проводить детального исследования напряженно-деформированного и вибрационного состояния многослойных анизотропных изделий из КМ. Особенностями конструкций из слоистых КМ являются переменность физико-механических свойств по толщине, сравнительно малые жесткость и прочность при сдвиге, которые обуславливают необходимостьпостановки и решения задачи о НДС в рамках теории упругости. Решение отмеченных задач невозможно без разработок в области механики КМ, изучающей внутренние поля в средах с явно выраженной дискретной структурой.

Следовательно, получение решений дифференциальных уравнений, разработка эффективных численно-аналитических методов и алгоритмов расчета линейныхдеформаций, основанных на базе пространственных подходов, позволяющихоценить НДС и формы равновесия, а также уровни напряжений в многослойных анизотропных призматических телах из изотропных и ортотропных материалов, находящихся в поле под действием механических нагрузок (кручение,центробежные силы и т.д.) и математическое моделирование НДС многослойных анизотропных конструкций являются актуальными задачами механикисплошной среды. Поэтому, исследования такого характера не только важны собщетеоретической или методологической точек зрения, но и актуальны приразработке научно-технических основ по созданию изделий из КМ.Разработанные математические модели и решенные в диссертации задачиявляются оригинальными, имеют научную новизну и большую значимость длясовременной авиационной техники.Новые результаты, полученные в диссертационной работе:- разработаны и получены расчетные формулы разрешающих уравненийдля определения деформаций призматических тел;- впервые разработана методика решения дифференциальных уравненийопределения НДС в призматических телах, с удовлетворением всех граничныхусловий на контактных поверхностях многослойных анизотропных тел, что позволяет учесть закономерности распределения касательных напряжений и перемещений.- построена закономерность изменения жесткости на кручение слоистогостержня при увеличении количества слоев и найдено его аналитическое выражение для тела многослойной структуры.- построены номограммы и таблицы, отражающие зависимости интегральных характеристик жесткости стержня и его составных частей для определения модуля сдвига.- построена для определения жесткости на кручение слоистых анизотропных стержней произвольного сечения оригинальная методика с использованиемрешения задачи кручения методом конечных элементов (МКЭ).- впервые даны оценки характера распределений и уровней напряжений вотдельных слоях многослойных анизотропных стержней после их предварительного линейного деформирования на стадии эксплуатации или изготовления,что важно при решении вопроса о пригодности их для дальнейшего использования;- разработаны алгоритм и программы, позволяющие проводить раскройсечений по слоям, с целью варьирования их физических параметров для обеспечения надлежащей прочности, жесткости и сохранения формы конструкцииспециального назначения – лопаток и лопастей для конструирования структурыи состава композитного изделия;- дана математическая формулировка задачи о НДС многослойного анизотропного призматического стержня произвольного сечения при действии растягивающих сил, изгибающих и крутящих моментов.

Предложен алгоритм построения приближенного решения сформулированной задачи;- предложены для естественно–закрученных слоистых анизотропныхстержней новые кинематические соотношения, которые используются в основ-ных уравнениях для расчета деформирования на основе стержневой модели, которая учитывает нелинейные деформаций, эффекты поперечного сечения иНДС в плоскости сечения и хорошо согласуются с имеющими экспериментальными данными;- получены основные соотношения для расчета НДС в композитных телахстержневого типа в поле центробежных сил;- получено расчетные соотношения для технических частот исследуемыхтел, пригодных как для теоретических, так и прикладных целей.Практическая ценность.Результаты, полученные в работе, представляют теоретическую и практическую ценность для расчета и проектирования многослойных анизотропныхконструкций неоднородной структуры.Результаты разработанной комплексной программы позволяют проводитьпослойный раскрой сечений по длине многослойного стержня (лопатки) из КМи внедрены в производства по изготовлению лопаток из КМ в ООО «Политермо» (г.Истра, Московская обл.).По результатам исследования получен инновационный патент и удостоверение автора №89798 (г.

Астана, 2016 г. Министерства юстиции РК) по теме«Способ изготовления композитных лопаток ветроустановки согласно утвержденным математическим моделям методом вакумно-компрессорной пропитки».Разработанный комплекс программ заявлены в Федеральную службу поинтелектуальной собственности для государственной регистрации как «Программа для ЭВМ» на тему «Решения задачи кручения слоистых анизотропныхстержней произвольного сечения методом конечных элементов, который позволяет регулировать уровни максимальных касательных напряжений в зависимости от механических свойств отдельных слоев и последующего рациональногоих расположения в теле многослойного анизотропного стержня.

Эти результатыявляются новыми и могут рекомендоваться к практической работе.Личный вклад автора. Автор провел обобщение и анализ отечественныхи зарубежных исследований по основным вопросам механики и НДС изделийиз КМ. Автор принимал непосредственное участие в постановке и проведенииисследовании по теме диссертации, разработал аналитическую программу расчета НДС стержневых конструкции из КМ, выполнил анализ проведенных исследований.Принимал непосредственное участие в получении исходных данных, разработал и реализовал методику моделирования, получил и обработал результаты исследований, подготовил основные публикаций и лично выступал с докладами по выполненной работе.Основные результаты исследований автор доложил на различных международных конференциях и опубликовал в рецензируемых журналах.За период учебы в докторантуре МАИ и выполнения работы проводилосьвнедрение результатов исследований в практической деятельности ООО «Политермо» (г.

Истра, Московская обл.)..