<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article
			xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"
			xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"
			xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
			
			xml:lang="ru">
			<front>
			<journal-meta>
				<journal-id journal-id-type="ojs">vestnik</journal-id>
				<journal-title-group>
					<journal-title xml:lang="ru">Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества</journal-title>
					<trans-title-group xml:lang="en">
						<trans-title>Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation</trans-title>
					</trans-title-group>
				</journal-title-group>
			<issn pub-type="ppub">1729-5459</issn>
			<publisher>
				<publisher-name>Кубанский государственный университет</publisher-name>
				<publisher-loc>RU</publisher-loc>
			</publisher>
			<self-uri xlink:href="https://vestnik.kubsu.ru/" />
		</journal-meta>
		<article-meta>
			<article-id pub-id-type="publisher-id">1106</article-id>
			<article-id pub-id-type="doi">10.31429/vestnik-22-3-24-35</article-id>
			<article-categories>
				<subj-group xml:lang="ru" subj-group-type="heading"><subject>Научная статья</subject></subj-group>
				<subj-group xml:lang="en" subj-group-type="heading"><subject>Original article</subject></subj-group>
				<subj-group xml:lang="ru"><subject>Механика</subject></subj-group>
				<subj-group xml:lang="en"><subject>Mechanics</subject></subj-group>
			</article-categories>
			<title-group>
				<article-title xml:lang="ru">Эффективность применения энергетического метода для численно-аналитического решения смешанной задачи теории упругости</article-title>
				<trans-title-group xml:lang="en">
					<trans-title>The effectiveness of the energy method for the numerical-analytical solution of a mixed problem of elasticity theory</trans-title>
					</trans-title-group>
			</title-group>
			<contrib-group content-type="author">
				<contrib >
					<contrib-id contrib-id-type="orcid" authenticated="false">https://orcid.org/0000-0002-6059-1856</contrib-id>
					<name-alternatives>
						<string-name specific-use="display">Пеньков В.Б.</string-name>
						<name name-style="western" specific-use="primary" xml:lang="ru">
							<surname>Пеньков</surname>
							<given-names>Виктор Борисович</given-names>
						</name>
						<name name-style="western" xml:lang="en">
							<surname>Penkov</surname>
							<given-names>Viktor B.</given-names>
						</name>
					</name-alternatives>
					<xref ref-type="aff" rid="aff-1" />
					<email>vbpenkov@mail.ru</email>
					<bio xml:lang="ru"><p>д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры общей механики Липецкого государственного технического университета</p></bio>
				</contrib>
				<contrib >
					<contrib-id contrib-id-type="orcid" authenticated="false">https://orcid.org/0000-0002-7441-835X</contrib-id>
					<name-alternatives>
						<string-name specific-use="display">Левина Л.В.</string-name>
						<name name-style="western" specific-use="primary" xml:lang="ru">
							<surname>Левина</surname>
							<given-names>Любовь Владимировна</given-names>
						</name>
						<name name-style="western" xml:lang="en">
							<surname>Levina</surname>
							<given-names>Lubov V.</given-names>
						</name>
					</name-alternatives>
					<xref ref-type="aff" rid="aff-1" />
					<email>satalkina_lyubov@mail.ru</email>
					<bio xml:lang="ru"><p>канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры прикладной математики и системного анализа Липецкого государственного технического университета</p></bio>
				</contrib>
				<contrib >
					<name-alternatives>
						<string-name specific-use="display">Крупнов А.И.</string-name>
						<name name-style="western" specific-use="primary" xml:lang="ru">
							<surname>Крупнов</surname>
							<given-names>Артем Игоревич</given-names>
						</name>
						<name name-style="western" xml:lang="en">
							<surname>Krupnov</surname>
							<given-names>Artem I.</given-names>
						</name>
					</name-alternatives>
					<xref ref-type="aff" rid="aff-1" />
					<email>artem48hunter@gmail.com</email>
					<bio xml:lang="ru"><p>студент кафедры прикладной математики и системного анализа Липецкого государственного технического университета</p></bio>
				</contrib>
				<contrib >
					<name-alternatives>
						<string-name specific-use="display">Черкивский  М.А.</string-name>
						<name name-style="western" specific-use="primary" xml:lang="ru">
							<surname>Черкивский </surname>
							<given-names>Максим Андреевич</given-names>
						</name>
						<name name-style="western" xml:lang="en">
							<surname>Cherkivsky</surname>
							<given-names>Maxim A.</given-names>
						</name>
					</name-alternatives>
					<xref ref-type="aff" rid="aff-1" />
					<email>maxcherk48@gmail.com</email>
					<bio xml:lang="ru"><p>студент кафедры прикладной математики и системного анализа Липецкого государственного технического университета</p></bio>
				</contrib>
			</contrib-group>
			<aff id="aff-1"><institution content-type="orgname" xml:lang="ru">Липецкий государственный технический университет</institution><institution content-type="orgname" xml:lang="en">Lipetsk State Technical University</institution></aff>
			<pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-09-22" publication-format="ppub">
				<day>22</day>
				<month>09</month>
				<year>2025</year>
			</pub-date>
			<volume>22</volume>
			<issue>3</issue>
				<fpage>24</fpage>
				<lpage>35</lpage>
			<history>
				<date date-type="received" iso-8601-date="2025-06-04">
					<day>04</day>
					<month>06</month>
					<year>2025</year>
				</date>
				<date date-type="accepted" iso-8601-date="2025-08-22">
					<day>22</day>
					<month>08</month>
					<year>2025</year>
				</date>
				<date date-type="pub" iso-8601-date="2025-09-22">
					<day>22</day>
					<month>09</month>
					<year>2025</year>
				</date>
			</history>
			<permissions>
				<copyright-statement>Copyright (c) 2025 Пеньков В.Б., Левина Л.В., Крупнов А.И., Черкивский  М.А.</copyright-statement>
				<copyright-year>2025</copyright-year>
				<copyright-holder>Пеньков В.Б., Левина Л.В., Крупнов А.И., Черкивский  М.А.</copyright-holder>
				<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0">
					<license-p>Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.</license-p>
				</license>
			</permissions>
			<self-uri xlink:href="https://vestnik.kubsu.ru/article/view/1106" />
			<abstract xml:lang="ru">
				<p>Рассмотрен процесс построения численно-аналитического решения основной смешанной краевой задачи статической теории упругости (ТУ). Определяющим соотношениям линейной однородной изотропной упругой среды эквивалентна система трех разрешающих уравнений Ламе, каждое — линейное второго порядка относительно частных производных. Средствами энергетического метода граничных состояний (МГС) с помощью разложения искомого состояния в ряд Фурье по элементам сепарабельного базиса гильбертова пространства состояний краевая задача математической физики приводится к системе линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Построение базиса опирается на вариант общего решения системы уравнений эллиптического типа. Каждое базисное состояние создается посредством использования гармонических многочленов. Ортогонализация проводится алгоритмом Грама–Шмидта. Граничные условия (ГУ) основной смешанной задачи предполагают разбиение границы тела на два класса. На одной части границы заданы перемещения точек, на оставшейся — поверхностные усилия. СЛАУ содержит информацию как о содержимом базиса (матрица коэффициентов), так и о значениях характеристик ГУ (вектор правых частей). Точность решения оценивается двумя факторами: 1) неравенство Бесселя; 2) интегральная квадратичная невязка восстановленного граничного состояния с ГУ. Использование обоих факторов приводит к эффекту самодостаточности МГС: нет необходимости в сопоставлении пробных решений с эталонными, построенными иными методами. Выполнены конкретные расчеты для двух классов смешанных задач: 1) ограниченное двуполостное тело (шар с двумя симметрично расположенными сферическими полостями. Задано жесткое встречное смещение поверхностей полостей, внешняя граница тела свободна от нагрузки; 2) упругий круговой цилиндр закреплен с жестким штоком по части одного основания. Боковая поверхность нагружена касательными усилиями, направленными вдоль оси цилиндра. Во второй задаче испытывается сингулярный скачок характеристик граничного состояния по линии раздела ГУ, принадлежащей границе тела. Построены численно-аналитические решения обеих задач, проиллюстрированы поля характеристик НДС тела, выполнены комментарии состояний и сделаны выводы. </p>
			</abstract>
			<abstract xml:lang="en">
				<p>The process of constructing a numerical-analytical solution to the basic mixed boundary value problem of the static theory of elasticity (TE) is considered. The defining relations of a linear homogeneous isotropic elastic medium are equivalent to a system of three resolving Lame equations, each linear of the second order with respect to partial derivatives. By means of the energetic method of boundary states (MBS), by decomposing the desired state into a Fourier series according to the elements of the separable basis of the Hilbert space of states, the boundary value problem of mathematical physics is reduced to a system of linear algebraic equations (SLAE). The construction of the basis is based on a variant of the general solution of a system of elliptic type equations. Each basic state is created by using harmonic polynomials. Orthogonalization is performed by the Gram-Schmidt algorithm. The main mixed task involves dividing the body boundary into two classes. Point movements are set on one part of the border, and surface movements are set on the remaining part. The accuracy of the solution is assessed by two factors: 1) Bessel's inequality; 2) integral quadratic residual of the restored boundary state with BC. The use of both factors leads to the effect of self-sufficiency of the MBS: there is no need to compare trial solutions with reference ones based on other methods. Specific calculations have been performed for two classes of mixed tasks: 1) a bounded bicavous body (a ball with two symmetrically arranged spherical cavities. A rigid counter-displacement of the surfaces of the cavities is set, the outer boundary of the body is free from load; 2) an elastic circular cylinder is fixed with a rigid rod along part of one base. The side surface is loaded with tangential forces directed along the axis of the cylinder. In the second problem, a singular jump in the characteristics of the boundary state along the interface line belonging to the boundary of the body is tested. Numerical-analytical solutions to both problems are constructed, the fields of characteristics of stress-strain states are illustrated, comments on states are made, and conclusions are done.</p>
			</abstract>
			<kwd-group xml:lang="ru">
				<kwd>теория упругости</kwd>
				<kwd>основная смешанная задача</kwd>
				<kwd>энергетические методы</kwd>
				<kwd>метод граничных состояний</kwd>
				<kwd>пространства состояний</kwd>
				<kwd>изоморфизм гильбертовых пространств</kwd>
			</kwd-group>
			<kwd-group xml:lang="en">
				<kwd>elasticity theory</kwd>
				<kwd>basic mixed problem</kwd>
				<kwd>energy methods</kwd>
				<kwd>method of boundary states</kwd>
				<kwd>state of spaces</kwd>
				<kwd>isomorphism of Hilbert spaces</kwd>
			</kwd-group>
			<counts><page-count count="12" /></counts>
		</article-meta>
	</front>
	<body></body>
	<back>
		<ref-list>
			<ref id="R1"><mixed-citation>Работнов, Ю.Н., <italic>Механика деформируемого твердого тела</italic>. Москва, Наука, 1979.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R2"><mixed-citation>Лурье, А.И., <italic>Теория упругости</italic>. Москва, Наука, 1970.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R3"><mixed-citation>Ректорис, К., <italic>Вариационные методы в математической физике и технике</italic>. Москва, Мир, 1985.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R4"><mixed-citation>Пеньков, В.В., <italic>Метод граничных состояний в задачах линейной механики</italic>: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. Тула, 2002.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R5"><mixed-citation>Харитоненко, А.А., <italic>Моделирование состояний гармонических сред</italic>: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. Липецк, 2006.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R6"><mixed-citation>Саталкина, Л.В., <italic>Метод граничных состояний в задачах теории упругости неоднородных тел и термоупругости</italic>: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. Липецк, 2010.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R7"><mixed-citation>Иванычев, Д.А., <italic>Метод граничных состояний в задачах теории упругости для анизотропных сред</italic>: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. Тула, 2010.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R8"><mixed-citation>Стебенев, И.Н., <italic>Метод граничных состояний в задачах теории упругости об установившихся колебаниях изотропных тел</italic>: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. Липецк, 2003.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R9"><mixed-citation>Рязанцева, Е.А., <italic>Метод граничных состояний в задачах теории упругости с сингулярностями физического и геометрического характера</italic>: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. Липецк, 2015.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R10"><mixed-citation>Шульмин, А.С., <italic>Равновесие изотропного упругого пространства, содержащего полости и включения</italic>: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. Липецк, 2014. 68</mixed-citation></ref>
			<ref id="R11"><mixed-citation>Новикова, О.С., <italic>Построение полнопараметрических аналитических решений задач теории упругости на основе метода граничных состояний</italic>: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. Липецк, 2019.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R12"><mixed-citation>Папкович, П.Ф., <italic>Теория упругости</italic>. Москва, Оборонгиз, 1939,</mixed-citation></ref>
			<ref id="R13"><mixed-citation>Аржаных, И.С., <italic>Интегральные уравнения основных задач теории поля и теории упругости</italic>. Ташкент, Изд-во АН УзбССР, 1954.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R14"><mixed-citation>Слободянский, М.Г., Общие формы решений уравнений упругости для односвязных и многосвязных областей, выраженных через гармонические функции. <italic>Прикладная математика и механика</italic>, 1954, т. 18, с. 55–74.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R15"><mixed-citation>Колмогоров, А.Н., <italic>Элементы теории функций и функционального анализа</italic>. Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2004.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R16"><mixed-citation>Пеньков, В.Б., Левина, Л.В., Сравнительный анализ процедур ортогонализации базисов евклидовых и гильбертовых пространств. <italic>Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований</italic>, 2020, № 3, с. 103–107.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R17"><mixed-citation>Пеньков, В.Б., Саталкина, Л.В., Шульмин, А.С., Применение метода граничных состояний для анализа упругой среды с полостями и включениями. <italic>Прикладная математика и механика</italic>, 2014, т. 78, вып. 4, с. 1–15.</mixed-citation></ref>
			<ref id="R18"><mixed-citation>Мусхелишвили, Н.И., <italic>Некоторые основные задачи математической теории упругости</italic>. Москва, Наука, 1966.</mixed-citation></ref>
		</ref-list>
	</back>
</article>