RAS MathematicsДифференциальные уравнения Differential Equations

  • ISSN (Print) 0374-0641
  • ISSN (Online) 3034-5030

ELASTIC JUNCTIONS OF A PLATE WITH RODS AND SELF-ADJOINT EXTENSIONS OF DIFFERENTIAL OPERATORS

PII
10.31857/S0374064125040077-1
DOI
10.31857/S0374064125040077
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 61 / Issue number 4
Pages
523-544
Abstract
We construct asymptotics of natural oscillations of elastic junctions composed of a thin horizontal plate and several vertical rods joined to it. This construction is rigidly fixed along the plate edge and the exterior end-faces of the rods while physical properties of its elements are chosen such that in the mid-frequency range of the spectrum the limiting spectral problems consists of a self-adjoint operator obtained as extensions of differential operators, namely, a bi-harmonic one in plate’s longitudinal section and ordinary second-order differential operators at rod’s axes. The low-frequency range of the spectrum is formed by eigenvalues of the Dirichlet problem for ordinary forth-order differential operators describing transverse oscillations of rods with fixed ends. Justification of asymptotic formulas is performed by means of anisotropic Korn’s inequality and the classical lemma on “almost eigenvalues”.
Keywords
сочленение пластины и стержней асимптотика собственных значений пограничный слой
Date of publication
19.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
9

References

  1. 1. Работнов, Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела / Ю.Н. Работнов. — М. : Наука, 1979. — 743 c.
  2. 2. Rabotnov, Yu.N., Mekhanika deformiruyemogo tverdogo tela (Mechanics of Deformable Solids), Moscow: Nauka, 1979.
  3. 3. Назаров, С.А. Модели упругого сочленения пластины со стержнями, основанные на точечных условиях Соболева и самосопряжённых расширениях дифференциальных операторов / С.А. Назаров // Дифференц. уравнения. — 2021. — Т. 57, № 5. — С. 700–716.
  4. 4. Nazarov, S.A., Models of elastic joint of a plate with rods based on Sobolev point conditions and self-adjoint extensions of differential operators, Differ. Equat., 2021, vol. 57, no. 5, pp. 683–699.
  5. 5. Шойхет, Б.А. Об асимптотически точных уравнениях тонких плит сложной структуры / Б.А. Шойхет // Прикл. математика и механика. — 1973. — Т. 37, № 5. — С. 913–924.
  6. 6. Shoikhet, B.A., On asymptotically exact equations of thin plates of complex structure, J. Appl. Math. Mech., 1973, vol. 37, no. 5, pp. 867–877.
  7. 7. Sanchez-Hubert, J. Couplage flexion-torsion-traction dans les poutres anisotropes a section heterogene / J. Sanchez-Hubert, ’E. Sanchez-Palencia // C. R. Acad. Sci. Paris. Ser. 2. — 1991. — V. 312. — P. 337–344.
  8. 8. Sanchez-Hubert, J. Coques Elastiques Minces: Propri’et’es Asymptotiques / J. Sanchez-Hubert, ’E. Sanchez-Palencia. — Paris : Masson, 1997. — 376 p.
  9. 9. Назаров, С.А. Асимптотическая теория тонких пластин и стержней. Понижение размерности и интегральные оценки / С.А. Назаров. — Новосибирск : Научная книга, 2002. — 408 c.
  10. 10. Nazarov, S.A. Asimptoticheskaya teoriya tonkikh plastin i sterzhney. Ponizheniye razmernosti i integral’nyye otsenki (Asymptotic Theory of Plates and Rods. Dimension Reduction and Integral Estimates), Novosibirsk: Nauchnaya Kniga, 2002.
  11. 11. Panassenko, G. Multi-Scale Modelling for Structures and Composites / G. Panassenko. — Dordrecht : Springer, 2005. — 398 p.
  12. 12. Junction of elastic plates and beams / A. Gaudiello, R. Monneau, J. Mossino [et al.] // ESAIM: Control, Optimisation and Calculus of Variations. — 2007. — V. 13, № 3. — P. 419–457.
  13. 13. Blanchard, D. Asymptotic behavior of a structure made by a plate and a straight rod / D. Blanchard, G. Griso // Chinese Annals of Mathematics. Ser. B. — 2013. — V. 34, № 3. — P. 399–434.
  14. 14. Ладыженская, О.А. Краевые задачи математической физики / О.А. Ладыженская. — М. : Наука, 1973. — 408 с.
  15. 15. Ladyzhenskaya, O.A., The Boundary Value Problems of Mathematical Physics, New York: Springer-Verlag, 1985.
  16. 16. Лионс, Ж.-Л. Неоднородные граничные задачи и их приложения / Ж.-Л. Лионс, Э. Мадженес ; пер. с фр. Л.С. Франка ; под ред. В.В. Грушина. — М. : Мир, 1971. — 372 c.
  17. 17. Lions, J.-L. and Magenes, E., Probl`emes aux Limites Non-Homog`enes et Applications, vol. 1, Paris: Dunod, 1968.
  18. 18. Бирман, М.Ш. Спектральная теория самосопряженных операторов в гильбертовом пространстве / М.Ш. Бирман, М.З. Соломяк. — Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1980. — 264 с.
  19. 19. Birman, M.Sh. and Solomjak, M.Z., Spectral Theory of Self-Adjoint Operators in Hilbert Space, Dordrecht: Reidel, 1987.
  20. 20. Назаров, С.А. Неравенства Корна для упругих сочленений массивных тел, тонких пластин и стержней / С.А. Назаров // Успехи мат. наук. — 2008. — Т. 63, № 1. — С. 37–110.
  21. 21. Nazarov, S.A., Korn’s inequalities for elastic junctions of massive bodies and thin plates and rods, Russ. Math. Surv., 2008, vol. 63, no. 1, pp. 35–107.
  22. 22. Кондратьев, В.А. Краевые задачи для системы теории упругости в неограниченных областях. Неравенство Корна / В.А. Кондратьев, O.А. Олейник // Успехи мат. наук. — 1988. — T. 43, № 5. — C. 55–98.
  23. 23. Kondrat’ev, V.A. and Oleinik, O.A., Boundary-value problems for the system of elasticity theory in unbounded domains. Korn’s inequalities, Russ. Math. Surv., 1988, vol. 43, no. 5, pp. 65–119.
  24. 24. Капешина, Ю.Е. Взаимодействия нулевого радиуса для бигармонического и полигармонического уравнений / Ю.Е. Капешина, Б.С. Павлов // Мат. заметки. — 1986. — Т. 40, № 1. — С. 49–59.
  25. 25. Kapeshina, Yu.E. and Pavlov, B.S., Zero radius interaction for the biharmonic and polyharmonic equations, Math. Notes, 1986, vol. 40, no. 1, pp. 528–533.
  26. 26. Nazarov, S.A. Elliptic Problems in Domains with Piecewise Smooth Boundaries / S.A. Nazarov, B.A. Plamenevsky. — Berlin ; New York : Walter de Gruyter, 1994. — 525 p.
  27. 27. Кондратьев, В.А. Краевые задачи для эллиптических уравнений в областях с коническими или угловыми точками / В.А. Кондратьев // Тр. Моск. мат. об-ва. — 1963. — Т. 16. — С. 219–292.
  28. 28. Kondrat’ev, V.A., Boundary value problems for elliptic equations in domains with conical or corner points, Trudy Mosk. Mat. Ob-va, 1963, vol. 16, pp. 219–292.
  29. 29. Назаров, С.А. Асимптотические разложения на бесконечности решений задачи теории упругости в слое / С.А. Назаров // Тр. Моск. мат. об-ва. — 1998. — Т. 60. — С. 3–97.
  30. 30. Nazarov, S.A., Asymptotic expansions at infinity of solutions to the elasticity theory problem in a layer, Trans. Moscow Math. Soc., 1999, vol. 60, pp. 1–85.
  31. 31. Ильин, А.М. Согласование асимптотических разложений решений краевых задач /А.М. Ильин. — М. : Наука, 1989. — 336 с.
  32. 32. Il’in, A.M., Matching of Asymptotic Expansions of Solutions of Boundary Value Problems, Providence, R.I.: Amer. Math. Soc., 1992.
QR
Translate

Indexing

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library