Том 15, № 5 (2019)

Подпорные стены уголкового типа широко распространены в гидротехническом строительстве. Им свойственны крупные габариты, небольшие проценты армирования, блочная разрезка по высоте конструкции. Основная масса существующих подпорных стен строилась в 1960-1980-х годах. Действовавшие в этот период нормативные документы имели определенные недостатки, которые вызвали непроектное поведение целого ряда подпорных стен. Требуется совершенствование методик расчета железобетонных конструкций подпорных стен, в рамках которых необходим более полный учет характерных особенностей их поведения. Целью работы является совершенствование методов расчета железобетонных подпорных стен уголкового типа. Методы исследований, проводимых для совершенствования расчета железобетонных подпорных стен уголкового типа, включали классические методы сопротивления материалов, теории упругости, строительной механики. Для определения фактического напряженно-деформированного состояния натурных конструкций подпорных стен применялись визуальные и инструментальные методы обследования подпорных стен, в том числе метод разгрузки арматуры. Результаты. Для определения напряженного состояния в элементах железобетонной конструкции подпорной стены (в бетоне и арматуре) была разработана методика расчета напряженного состояния подпорных стен, которая позволяет определять компоненты напряженного состояния (напряжения в бетоне сжатой зоны, а также напряжения в растянутой и сжатой арматуре) в горизонтальных сечениях вертикальной консольной части подпорных стен.

Цель. В работе производится анализ процесса листовой вытяжки и разрабатывается методика определения минимальной кривизны торового скругления при формообразовании цилиндрического изделия (стакана) с учетом пластического утонения деформируемого материала торцевой кромкой давящего пуансона. Методы. Проанализирована существующая схема формоизменения с использованием допустимых коэффициентов вытяжки и предела прочности материала, представляющих основу деформационно-силового расчета, который зачастую игнорирует фактор деформационного утонения и его влияние на прочность материала, что в совокупности может привести к превышению допускаемых напряжений в материале, обуславливающему его разрыв. Разрабатывается математическая модель объемного напряженного состояния металла, позволяющая оценить величину утонения при формообразовании торовой поверхности различной кривизны с последующей аппроксимацией найденных величин полиномиальной функцией. Рассматривая критерием предельных нагрузок уровень радиальных напряжений при сворачивании и растягивании листового материала с учетом его утонения, устанавливается минимальная кривизна скругления торовой поверхности стакана. Выводы. Полученные результаты позволят смоделировать напряженно-деформированное состояние металла при разработке технологии листовой вытяжки: установить величину утонения и оценить уровень радиальных напряжений при формообразовании скругления торовой поверхности для предупреждения разрушения вытягиваемого стакана (отрыв донышка), что гарантирует получение качественной продукции.

Цели. В статье произведен анализ и сравнение результатов статического расчета оболочек на действие распределенной нагрузки типа собственного веса. Исследованы оболочки переноса с одинаковыми габаритными размерами четырех видов: поверхности переноса цепной линии по цепной, окружности по окружности, эллипса по эллипсу и синусоиды по синусоиде. Методы. Для расчетов применялся метод конечных элементов. Исследование проводилось для оболочек из материала с характеристиками условного железобетона. Результаты. Сравнительный анализ результатов показал, что наиболее выгодное для строительных конструкций поведение под нагрузкой демонстрируют оболочки в форме поверхности переноса цепной линии по цепной и окружности по окружности. Наихудшими для железобетонного строительства являются оболочки в форме поверхности переноса эллипса по эллипсу. Выявлены особенности напряженно-деформированного состояния перечисленных объектов, представляющие интерес для потенциального внедрения таковых в практику проектирования и строительства.

Актуальность. Тонкостенные конструкции типа оболочек составляют обширный класс в архитектуре, гражданском и промышленном строительстве, машиностроении и приборостроении, в авиа-, ракетои кораблестроении и т.д. Каждая поверхность имеет определенные преимущества перед другими. Так, торсовая поверхность может быть развернута на плоскость всеми ее точками без складок и разрывов, при этом длины кривых и углы между любыми кривыми, принадлежащими поверхности, не изменяются. Исследование напряженнодеформированного состояния (НДС) оболочки одинакового ската с направляющим эллипсом в основании представлено на сегодняшний день в малом объеме. Цель. Получение данных для сравнительного анализа результатов напряженнодеформированного состояния торсовых оболочек одинакового ската с направляющим эллипсом в основании методом конечных элементов и вариационноразностным методом. Методы. Для оценки напряженно-деформированного состояния оболочки одинакового ската с направляющим эллипсом в основании используется вычислительный комплекс SCAD Office на основе метода конечных элементов и программа PLATEVRM, написанная на основе вариационноразностного метода. Результаты. Получены и проанализированы численные результаты напряженно-деформированного состояния торсовой оболочки одинакового ската с направляющим эллипсом в основании, выявлены плюсы и минусы результатов расчетов методом конечных элементов (МКЭ) и вариационноразностным методом (ВРМ).

Актуальность. На АЭС содержится большое количество оборудования и трубопроводов, подверженных эрозионно-коррозионному износу. В результате сочетания различных параметров - типоразмеров (диаметры, толщина стенок), эксплуатационных параметров (внутреннее давление, температура), марок сталей и типов элементов - количество расчетных случаев составляет десятки тысяч, не считая возможных форм утонений. В процессе технического обслуживания и ремонта на станциях проводят оценку соответствия фактических и допускаемых значений толщины стенок. Для обеспечения безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов введены поправочные функции к нормативным зависимостям, учитывающие форму утонения, для определения допустимых утонений. Цель. Поставлена задача определить влияние форм локальных утонений на напряженно-деформированное состояние и критическое утонение для прямолинейных участков трубопроводов, подверженных механизму эрозионнокоррозионного износа с учетом аварийных режимов. Методы. Для определения допускаемых значений коэффициентов концентрации напряжений трубопроводов, подверженных эрозионно-коррозионному износу, были использованы требования федеральных норм и правил с учетом аварийных режимов эксплуатации. Для исследования коэффициентов концентрации напряжений использовался метод конечных элементов и аналитические методы для различных форм, размеров и глубин утонений. Результаты. Разработан метод, который позволяет получить допускаемые значения коэффициентов концентрации напряжений для аварийных режимов эксплуатации, что позволяет определить допускаемую глубину утонения в аварийных режимах - критерий сверху. Проведены исследования по определению коэффициентов концентрации напряжений при локальном утонении для различных форм этих утонений. Определены зависимости коэффициентов концентрации от геометрических параметров локального утонения при заданной толщине стенки для прямолинейного участка трубопровода. В результате исследований построены зависимости глубины утонений от коэффициентов концентраций для прямолинейных участков трубопроводов, получена мастер-кривая. Проведенные исследования учитывают нагрузку от внутреннего давления и изгибающего момента.

Цели. Работа посвящена экспериментальному определению параметров внутреннего трения в материале. Методы. Внутреннее трение изучается путем рассмотрения затухающих колебаний экспериментальной установки, которая состоит из весьма жестких дисков и стального образца, испытывающего напряженное состояние, близкое к чистому изгибу. Материал образца - малоуглеродистая сталь, поперечное сечение образца - тонкостенный коробчатый профиль. Способ записи колебаний основан на записи перемещения пятна лазерного луча на экране, что полностью исключает потери энергии, связанные с контактом лабораторной установки с записывающим устройством. Для сведения к минимуму потерь энергии в местах крепления предложено устанавливать опоры в точках покоя. Точки покоя определяются при помощи конечно-элементного расчета с рассмотрением свободных колебаний незакрепленной модели, что и реализовано в работе. Результаты. Как пример приводятся кривые затуханий, которые демонстрируют весьма малый логарифмический декремент колебаний и частотную независимость внутреннего трения. Основным результатом работы являются опробованные усовершенствования экспериментальной методики, среди которых основным является использование точек покоя для определения мест закрепления лабораторной установки.