Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.32.1.003
М. Н. Кирсанов
Предлагается схема статически определимой фермы шестигранного купола с опорами на два ряда внешнего контура. Выводятся формулы для расчета усилий в наиболее сжатых и растянутых стержнях в зависимости от числа панелей. Приводится картина распределения усилий по стержням конструкции. Рассмотрен алгоритм вывода формулы для прогиба купола под действием вертикальной нагрузки. Использована формула Максвелла-Мора. Нагрузка равномерно распределена по узлам фермы либо приложена к вершине купола. Вывод основывается на индуктивном обобщении последовательности решения для конструкций с увеличивающимся числом панелей. Коэффициенты искомых формул вычисляются как общие члены последовательностей коэффициентов в частных решениях. Решение уравнений равновесия узлов и все преобразования производятся в программе, написанной на языке системы символьной математики Maple. Найдены линейные асимптотики решений. A scheme of a statically determined truss of a hexagonal dome with supports on two rows of the outer contour is proposed. Formulas are derived for calculating the forces in the most compressed and stretched rods depending on the number of panels. A picture of the distribution of forces on the rods of the structure is given. The algorithm for deriving the formula for the deflection of the dome under the action of a vertical load is considered. The Maxwell - Mohr formula is used. The load is evenly distributed over the truss nodes or applied to the top of the dome. The conclusion is based on an inductive generalization of the solution sequence for structures with an increasing number of panels. The coefficients of the desired formulas are calculated as common members of the sequences of coefficients in particular solutions. The solution of equilibrium equations for nodes and all transformations are performed in a program written in the language of the Maple symbolic mathematics system. Linear asymptotics of solutions are found.
{"title":"MODEL AND ANALYTICAL CALCULATION OF A SPATIAL HEXAGONAL DOME TRUSS","authors":"М. Н. Кирсанов","doi":"10.36622/vstu.2022.32.1.003","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.32.1.003","url":null,"abstract":"Предлагается схема статически определимой фермы шестигранного купола с опорами на два ряда внешнего контура. Выводятся формулы для расчета усилий в наиболее сжатых и растянутых стержнях в зависимости от числа панелей. Приводится картина распределения усилий по стержням конструкции. Рассмотрен алгоритм вывода формулы для прогиба купола под действием вертикальной нагрузки. Использована формула Максвелла-Мора. Нагрузка равномерно распределена по узлам фермы либо приложена к вершине купола. Вывод основывается на индуктивном обобщении последовательности решения для конструкций с увеличивающимся числом панелей. Коэффициенты искомых формул вычисляются как общие члены последовательностей коэффициентов в частных решениях. Решение уравнений равновесия узлов и все преобразования производятся в программе, написанной на языке системы символьной математики Maple. Найдены линейные асимптотики решений.\u0000 A scheme of a statically determined truss of a hexagonal dome with supports on two rows of the outer contour is proposed. Formulas are derived for calculating the forces in the most compressed and stretched rods depending on the number of panels. A picture of the distribution of forces on the rods of the structure is given. The algorithm for deriving the formula for the deflection of the dome under the action of a vertical load is considered. The Maxwell - Mohr formula is used. The load is evenly distributed over the truss nodes or applied to the top of the dome. The conclusion is based on an inductive generalization of the solution sequence for structures with an increasing number of panels. The coefficients of the desired formulas are calculated as common members of the sequences of coefficients in particular solutions. The solution of equilibrium equations for nodes and all transformations are performed in a program written in the language of the Maple symbolic mathematics system. Linear asymptotics of solutions are found.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133808231","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.33.2.012
С. Ю. Гриднев, И. С. Подлесных
Статья посвящена апробированию ранее разработанной авторами методики температурного воздействия от влияния солнечной радиации на напряженно-деформированное состояние (НДС) пролетного строения с ортотропной плитой. Проведены инструментальные измерения прогибов главных балок в жаркое время года. С помощью конечно-элементного комплекса исследовано НДС несущих элементов пролетного строения для каждого случая воздействия солнечной радиации с учетом инструментально измеренных температур. Определены границы удовлетворительного совпадения результатов расчетов, полученных на основании инструментальных измерений прогибов и деформаций главных балок пролетного строения при воздействии солнечной радиации и расчета в программе метода конечных элементов. The article is devoted to testing the previously developed by the authors method of temperature exposure from the influence of solar radiation on the stress-strain state of the span with an orthotropic plate. Instrumental measurements of deflections of the main beams in the hot season were carried out. With the help of a finite element complex, the stress-strain state of the load-bearing elements of the span was studied for each case of exposure to solar radiation, taking into account instrumentally measured temperatures. The limits of satisfactory coincidence of the results of calculations obtained on the basis of instrumental measurements of deflections and deformations of the main beams of the span under the influence of solar radiation and calculation in the program of the finite element method are determined.
{"title":"APPROBATION OF THE DEVELOPED METHODOLOGY OF FULL-SCALE MEASUREMENTS OF THE STRESS-STRAIN STATE OF THE SPAN UNDER INCREASED EXPOSURE TO SOLAR RADIATION","authors":"С. Ю. Гриднев, И. С. Подлесных","doi":"10.36622/vstu.2022.33.2.012","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.33.2.012","url":null,"abstract":"Статья посвящена апробированию ранее разработанной авторами методики температурного воздействия от влияния солнечной радиации на напряженно-деформированное состояние (НДС) пролетного строения с ортотропной плитой. Проведены инструментальные измерения прогибов главных балок в жаркое время года. С помощью конечно-элементного комплекса исследовано НДС несущих элементов пролетного строения для каждого случая воздействия солнечной радиации с учетом инструментально измеренных температур. Определены границы удовлетворительного совпадения результатов расчетов, полученных на основании инструментальных измерений прогибов и деформаций главных балок пролетного строения при воздействии солнечной радиации и расчета в программе метода конечных элементов.\u0000 The article is devoted to testing the previously developed by the authors method of temperature exposure from the influence of solar radiation on the stress-strain state of the span with an orthotropic plate. Instrumental measurements of deflections of the main beams in the hot season were carried out. With the help of a finite element complex, the stress-strain state of the load-bearing elements of the span was studied for each case of exposure to solar radiation, taking into account instrumentally measured temperatures. The limits of satisfactory coincidence of the results of calculations obtained on the basis of instrumental measurements of deflections and deformations of the main beams of the span under the influence of solar radiation and calculation in the program of the finite element method are determined.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"9 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131462532","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.33.2.011
В. С. Сафронов, П. Ун
Описываются методика и алгоритм расчета параметров надежности стальной стропильной фермы из тонкостенных замкнутых профилей типа «Молодечно» с учетом разброса прочностных характеристик материалов, действующих нагрузок, размеров конструкции. Приводятся результаты численных исследований зависимостей логарифмических показателей надежности фермы от совместного действия постоянных и временных нагрузок для двух вариантов расчетной схемы конструкции с учетом и без учета изгибной жесткости элементов. The method and algorithm for calculating the reliability parameters of a steel truss truss from thin-walled closed profiles of the Molodechno type are described, taking into account the spread in the strength characteristics of materials, acting loads, and dimensions of the structure. The results of numerical studies of the dependencies of the logarithmic indicators of the truss reliability on the combined action of permanent and temporary loads are presented for two variants of the design scheme of the structure with and without taking into account the bending stiffness of the elements.
{"title":"RELIABILITY OF THE ROOF TRUSS FROM THIN-WALL PROFILES \"MOLODECHNO\"","authors":"В. С. Сафронов, П. Ун","doi":"10.36622/vstu.2022.33.2.011","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.33.2.011","url":null,"abstract":"Описываются методика и алгоритм расчета параметров надежности стальной стропильной фермы из тонкостенных замкнутых профилей типа «Молодечно» с учетом разброса прочностных характеристик материалов, действующих нагрузок, размеров конструкции. Приводятся результаты численных исследований зависимостей логарифмических показателей надежности фермы от совместного действия постоянных и временных нагрузок для двух вариантов расчетной схемы конструкции с учетом и без учета изгибной жесткости элементов.\u0000 The method and algorithm for calculating the reliability parameters of a steel truss truss from thin-walled closed profiles of the Molodechno type are described, taking into account the spread in the strength characteristics of materials, acting loads, and dimensions of the structure. The results of numerical studies of the dependencies of the logarithmic indicators of the truss reliability on the combined action of permanent and temporary loads are presented for two variants of the design scheme of the structure with and without taking into account the bending stiffness of the elements.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"253 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122461233","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.33.2.003
А. А. Трещев, В.О. Кузнецова
Механизмы водородного охрупчивания и деградации свойств конструкционных материалов изучены недостаточно глубоко, в частности, это относится к титановым сплавам. Ниже отмечается важность решения проблемы прогнозирования поведения нагруженных металлических конструкций с учетом влияния водородного охрупчивания. Рассмотрена модельная задача по исследованию напряженно-деформированного состояния цилиндрической оболочки, нагруженной внешним давлением и подвергающейся водородному охрупчиванию, в форме воздействия агрессивной среды различной концентрации на внутреннюю поверхность оболочки. Материал оболочки является нелинейно деформируемым с жесткостными свойствами, зависящими от концентрации водорода в конкретной точке. Используются модифицированные определяющие соотношения для начально изотропных разносопротивляющихся материалов, сформулированные на основе подхода, связанного с нормированными пространствами напряжений. Получены уравнения нелинейного деформирования оболочки с учетом влияния водорода и при больших прогибах. Для решения дифференциальных уравнений применена конечно-разностная аппроксимация повышенной точности в сочетании с двухшаговым методом последовательных возмущений параметров. Приводятся эпюры перемещений и напряжений по длине оболочки, а также эпюры концентрации водорода и напряжений по толщине оболочки, рассчитанные авторами в специально разработанном программном обеспечении. The mechanisms of hydrogen embrittlement and degradation of the properties of structural materials have not been studied deeply enough, in particular, this applies to titanium alloys. The importance of solving the problem of predicting the behavior of loaded metal structures, considering the influence of hydrogen embrittlement, is noted below. A model problem is considered to study the stress-strain state of a cylindrical shell loaded with external pressure and subjected to hydrogen embrittlement in the form of exposure to an aggressive medium of various concentrations on the inner surface of the shell. The shell material is non-linearly deformable with stiffness properties depending on the concentration of hydrogen at a particular point. Modified defining relations are used for initially isotropic materials with different resistance, formulated on the basis of an approach associated with normalized stress spaces. The equations of nonlinear deformation of the shell are obtained considering the influence of hydrogen and at large deflections. To solve differential equations, a finite-difference approximation of increased accuracy is used in combination with a two-step method of sequential perturbations of parameters. Diagrams of displacements and stresses along the length of the shell are given, as well as diagrams of hydrogen concentration and stresses along the thickness of the shell, calculated by the authors in specially developed software.
{"title":"DEFORMATION OF A CYLINDRICAL SHELL FROM A TITANIUM ALLOY UNDER THE INFLUENCE OF AN AGGRESSIVE HYDROGEN-CONTAINING MEDIUM","authors":"А. А. Трещев, В.О. Кузнецова","doi":"10.36622/vstu.2022.33.2.003","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.33.2.003","url":null,"abstract":"Механизмы водородного охрупчивания и деградации свойств конструкционных материалов изучены недостаточно глубоко, в частности, это относится к титановым сплавам. Ниже отмечается важность решения проблемы прогнозирования поведения нагруженных металлических конструкций с учетом влияния водородного охрупчивания. Рассмотрена модельная задача по исследованию напряженно-деформированного состояния цилиндрической оболочки, нагруженной внешним давлением и подвергающейся водородному охрупчиванию, в форме воздействия агрессивной среды различной концентрации на внутреннюю поверхность оболочки. Материал оболочки является нелинейно деформируемым с жесткостными свойствами, зависящими от концентрации водорода в конкретной точке. Используются модифицированные определяющие соотношения для начально изотропных разносопротивляющихся материалов, сформулированные на основе подхода, связанного с нормированными пространствами напряжений. Получены уравнения нелинейного деформирования оболочки с учетом влияния водорода и при больших прогибах. Для решения дифференциальных уравнений применена конечно-разностная аппроксимация повышенной точности в сочетании с двухшаговым методом последовательных возмущений параметров. Приводятся эпюры перемещений и напряжений по длине оболочки, а также эпюры концентрации водорода и напряжений по толщине оболочки, рассчитанные авторами в специально разработанном программном обеспечении.\u0000 The mechanisms of hydrogen embrittlement and degradation of the properties of structural materials have not been studied deeply enough, in particular, this applies to titanium alloys. The importance of solving the problem of predicting the behavior of loaded metal structures, considering the influence of hydrogen embrittlement, is noted below. A model problem is considered to study the stress-strain state of a cylindrical shell loaded with external pressure and subjected to hydrogen embrittlement in the form of exposure to an aggressive medium of various concentrations on the inner surface of the shell. The shell material is non-linearly deformable with stiffness properties depending on the concentration of hydrogen at a particular point. Modified defining relations are used for initially isotropic materials with different resistance, formulated on the basis of an approach associated with normalized stress spaces. The equations of nonlinear deformation of the shell are obtained considering the influence of hydrogen and at large deflections. To solve differential equations, a finite-difference approximation of increased accuracy is used in combination with a two-step method of sequential perturbations of parameters. Diagrams of displacements and stresses along the length of the shell are given, as well as diagrams of hydrogen concentration and stresses along the thickness of the shell, calculated by the authors in specially developed software.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"45 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126960271","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.32.1.006
А. С. Саражинский, С. В. Ефрюшин
Анализ литературы, посвященной расчетным моделям объемно-блочных конструктивных систем, показывает, что по сравнению с работами по расчету панельных зданий, исследований по объемно-блочным зданиям недостаточно, поэтому работы в этом направлении имеют свою актуальность. Для того чтобы проектировать и выполнять прочностные расчеты объемно-блочных конструктивных систем, исследовать различные варианты объемно-планировочных и конструктивных решений, нужно иметь хорошо обоснованную расчетную математическую модель. Расчетную модель объемно-блочных конструктивных систем необходимо начать рассматривать с модели платформенного стыка, через который объемные блоки опираются друг на друга по высоте здания. В работе приводятся практические выводы и рекомендации по выбору расчетной модели платформенного стыка объемно-блочных конструктивных систем. Опыт проделанных расчётов может быть использован при проектировании объемно-блочных зданий. An analysis of the literature on the calculation models of volume-block structural systems shows that, compared with the work on the calculation of panel buildings, research on volumetric-block buildings is not enough, therefore, work in this direction is relevant. In order to design and perform strength calculations of volume-block structural systems, to explore various options for space-planning and design solutions, it is necessary to have a well-founded computational mathematical model. The design model of volume-block structural systems should be considered from the model of the platform joint, through which the volume blocks rest on each other along the height of the building. The paper provides practical conclusions and recommendations for choosing a design model for a platform joint of bulk-block structural systems. The experience of the performed calculations can be used in the design of volume-block buildings.
{"title":"ANALYSIS OF CALCULATION MODELS OF PLATFORM JOINTS WHEN DESIGNING INDUSTRIALIZED CONSTRUCTION WITH APARTMENTS MODULES","authors":"А. С. Саражинский, С. В. Ефрюшин","doi":"10.36622/vstu.2022.32.1.006","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.32.1.006","url":null,"abstract":"Анализ литературы, посвященной расчетным моделям объемно-блочных конструктивных систем, показывает, что по сравнению с работами по расчету панельных зданий, исследований по объемно-блочным зданиям недостаточно, поэтому работы в этом направлении имеют свою актуальность. Для того чтобы проектировать и выполнять прочностные расчеты объемно-блочных конструктивных систем, исследовать различные варианты объемно-планировочных и конструктивных решений, нужно иметь хорошо обоснованную расчетную математическую модель. Расчетную модель объемно-блочных конструктивных систем необходимо начать рассматривать с модели платформенного стыка, через который объемные блоки опираются друг на друга по высоте здания. В работе приводятся практические выводы и рекомендации по выбору расчетной модели платформенного стыка объемно-блочных конструктивных систем. Опыт проделанных расчётов может быть использован при проектировании объемно-блочных зданий.\u0000 An analysis of the literature on the calculation models of volume-block structural systems shows that, compared with the work on the calculation of panel buildings, research on volumetric-block buildings is not enough, therefore, work in this direction is relevant. In order to design and perform strength calculations of volume-block structural systems, to explore various options for space-planning and design solutions, it is necessary to have a well-founded computational mathematical model. The design model of volume-block structural systems should be considered from the model of the platform joint, through which the volume blocks rest on each other along the height of the building. The paper provides practical conclusions and recommendations for choosing a design model for a platform joint of bulk-block structural systems. The experience of the performed calculations can be used in the design of volume-block buildings.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"4 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128289856","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.33.2.004
С. В. Бакушев
Постановка задачи. Рассматривается построение дифференциальных уравнений равновесия в перемещениях идеально упругопластической в отношении сдвиговых деформаций геометрически и физически нелинейной сплошной среды для плоского деформирования при биквадратичной аппроксимации замыкающих уравнений в декартовой прямоугольной системе координат. Построение физических зависимостей при этом основано на вычислении секущих модулей объёмного и сдвигового деформирования. Результаты. Исходя из предположения о независимости друг от друга диаграмм объёмного и сдвигового деформирования, рассмотрены пять основных случаев физических зависимостей, зависящих от взаимного расположения точек излома биквадратичных диаграмм объёмного и сдвигового деформирования. При аппроксимации графиков диаграмм объёмного и сдвигового деформирования при помощи двух отрезков парабол секущий модуль сдвига на первом участке является линейной функцией интенсивности деформаций сдвига; секущий модуль объёмного расширения-сжатия является линейной функцией первого инварианта тензора деформаций. На втором участке диаграмм и объёмного, и сдвигового деформирования секущий модуль сдвига является дробной (рациональной) функцией интенсивности деформаций сдвига; секущий модуль объёмного расширения-сжатия является дробной (рациональной) функцией первого инварианта тензора деформации. Подставляя соответствующие физические уравнения в дифференциальные уравнения равновесия сплошной среды, записанные как без учёта, так и с учётом геометрической нелинейности, получаем разрешающие дифференциальные уравнения равновесия в перемещениях идеально упругопластической в отношении сдвиговых деформаций геометрически и физически нелинейной сплошной среды для плоской деформации в декартовой прямоугольной системе координат. Выводы. Полученные дифференциальные уравнения равновесия в перемещениях могут найти применение при определении напряжённо-деформированного состояния физически и геометрически нелинейных идеально упругопластических сплошных сред, находящихся в условиях плоского деформирования, замыкающие уравнения физических соотношений для которых аппроксимированы биквадратичными функциями. Problem statement. We consider the construction of differential equations of equilibrium in displacements of ideal elastic plastic in relation to shear deformations geometrically and physically nonlinear continuous medium for plane deformation with biquadratic approximation of the closing equations in Cartesian rectangular coordinate system. The construction of physical dependencies in this case is based on the calculation of the secant moduli of volumetric and shear deformation. Results. Proceeding from the assumption that, generally speaking, the diagrams of volumetric and shear deformation are independent from each other, five main cases of physical dependencies are considered, depending on the relative position of break points of the biquadratic diagrams of volumetric and shear deformation. When approximating the graphs of vol
任务。在笛卡尔矩形坐标系中,在几何和物理非线性连续介质中完美弹性平衡微分方程的构造被考虑。物理依赖性的构建是基于计算空间和移位变形的分子式模块。结果。根据关于独立空间和移位变形的假设,考虑到物理依赖的五个主要案例,这取决于双方格空间和移位图的相互位置。在空间和移位图近似时,抛物线第一段截断模是移移强度线性函数;空间膨胀-压缩截面模块是第一个应变张量逆变的线性函数。在第二部分图中,切变的空间和切变的空间和切变的切变部分是切变强度的分式(有理)函数;空间膨胀-压缩分叉模块是第一个应变应变逆变的函数(有理)。将相应的物理方程置于单个连续介质的微分方程中,这些方程既不考虑也不考虑几何非线性,因此得到了完全弹性的运动均衡微分方程的许可。结论。在平面变形条件下的物理和几何非线性全弹性连续介质的微分方程可以应用于由双平方函数近似的物理关系方程。Problem宣言。我们正在建造一套不同的、不同的、不同的、不同的、不同的、不同的、不同的建筑。在这种情况下,物理解构是基于volumetric和shear解构的秘密模式。Results。从本质上说,一般的争论,从本质上说,是独立的,从本质上说,是独立的。当第一部分中隐藏的阴影和阴影解构图像时,第一部分中隐藏的阴影模式是一种模式的延伸;《volumetric扩展》的秘密modulus是最初的《strain tensor》的前奏。在both volumetric和shear deformation的第二部分,第二部分是一个框架框架(分层)的框架框架。《变形金刚》的第二部电影是《变形金刚》的第一部。Substituting the corresponding物理方程into the差速器方程of equilibrium of continuous medium, = = both资源and regardless geometric nonlinearity, we obtain resolving差速器方程of equilibrium in the displacements of ideal elastic plastic in relation to剪切deformations of geometrically and physically nonlinear continuous medium for plane deformation in Cartesian rectangular system coordinates。Conclusions。《发现》中的《发现》可能会被《发现》中的《发现》和《发现》中的《发现》中的《发现》所取代。
{"title":"DIFFERENTIAL EQUILIBRIUM EQUATIONS IN IDEAL ELASTIC-PLASTIC CONTINUOUS MEDIUM FOR PLANE DEFORMATION IN CARTESIAN COORDINATES AT APPROXIMATION OF CLOSING EQUATIONS BY BIQUADRATIC FUNCTIONS","authors":"С. В. Бакушев","doi":"10.36622/vstu.2022.33.2.004","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.33.2.004","url":null,"abstract":"Постановка задачи. Рассматривается построение дифференциальных уравнений равновесия в перемещениях идеально упругопластической в отношении сдвиговых деформаций геометрически и физически нелинейной сплошной среды для плоского деформирования при биквадратичной аппроксимации замыкающих уравнений в декартовой прямоугольной системе координат. Построение физических зависимостей при этом основано на вычислении секущих модулей объёмного и сдвигового деформирования. Результаты. Исходя из предположения о независимости друг от друга диаграмм объёмного и сдвигового деформирования, рассмотрены пять основных случаев физических зависимостей, зависящих от взаимного расположения точек излома биквадратичных диаграмм объёмного и сдвигового деформирования. При аппроксимации графиков диаграмм объёмного и сдвигового деформирования при помощи двух отрезков парабол секущий модуль сдвига на первом участке является линейной функцией интенсивности деформаций сдвига; секущий модуль объёмного расширения-сжатия является линейной функцией первого инварианта тензора деформаций. На втором участке диаграмм и объёмного, и сдвигового деформирования секущий модуль сдвига является дробной (рациональной) функцией интенсивности деформаций сдвига; секущий модуль объёмного расширения-сжатия является дробной (рациональной) функцией первого инварианта тензора деформации. Подставляя соответствующие физические уравнения в дифференциальные уравнения равновесия сплошной среды, записанные как без учёта, так и с учётом геометрической нелинейности, получаем разрешающие дифференциальные уравнения равновесия в перемещениях идеально упругопластической в отношении сдвиговых деформаций геометрически и физически нелинейной сплошной среды для плоской деформации в декартовой прямоугольной системе координат. Выводы. Полученные дифференциальные уравнения равновесия в перемещениях могут найти применение при определении напряжённо-деформированного состояния физически и геометрически нелинейных идеально упругопластических сплошных сред, находящихся в условиях плоского деформирования, замыкающие уравнения физических соотношений для которых аппроксимированы биквадратичными функциями.\u0000 Problem statement. We consider the construction of differential equations of equilibrium in displacements of ideal elastic plastic in relation to shear deformations geometrically and physically nonlinear continuous medium for plane deformation with biquadratic approximation of the closing equations in Cartesian rectangular coordinate system. The construction of physical dependencies in this case is based on the calculation of the secant moduli of volumetric and shear deformation. Results. Proceeding from the assumption that, generally speaking, the diagrams of volumetric and shear deformation are independent from each other, five main cases of physical dependencies are considered, depending on the relative position of break points of the biquadratic diagrams of volumetric and shear deformation. When approximating the graphs of vol","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"87 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133096604","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.32.1.008
С. В. Ефрюшин, Анатолий Иванович Юрченко, Д. Г. Рыдченко
Объектом исследования является тавровое соединение двух металлических пластин сварным однопроходным швом. Цель исследования: численное моделирование процесса сварки для определения возникающих перемещений и внутренних усилий в свариваемых элементах (коробления конструкции), связанных с температурными воздействиями. The object of the study is a T-joint of two metal plates with a welded single-pass seam. The purpose of the study: numerical modeling of the welding process to determine the resulting displacements and internal forces in the welded elements (warping of the structure) associated with temperature influences.
研究对象是两块金属板通过单道焊缝进行 T 型连接。研究目的:对焊接过程进行数值模拟,以确定与温度效应相关的焊接元件的位移和内力(结构翘曲)。研究对象是带有单道焊缝的两块金属板的 T 型连接。研究目的:对焊接过程进行数值模拟,以确定与温度影响相关的焊接元件的位移和内力(结构翘曲)。
{"title":"MODELING OF THE WELDING PROCESS IN THE MANUFACTURE OF A T-BAR ELEMENT IN THE ANSYS SOFTWARE PACKAGE","authors":"С. В. Ефрюшин, Анатолий Иванович Юрченко, Д. Г. Рыдченко","doi":"10.36622/vstu.2022.32.1.008","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.32.1.008","url":null,"abstract":"Объектом исследования является тавровое соединение двух металлических пластин сварным однопроходным швом. Цель исследования: численное моделирование процесса сварки для определения возникающих перемещений и внутренних усилий в свариваемых элементах (коробления конструкции), связанных с температурными воздействиями.\u0000 The object of the study is a T-joint of two metal plates with a welded single-pass seam. The purpose of the study: numerical modeling of the welding process to determine the resulting displacements and internal forces in the welded elements (warping of the structure) associated with temperature influences.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"39 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131479799","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.33.2.007
Дмитрий Вячеславович Панфилов, Ю. Ф. Рогатнев, А. И. Черноусов, О. О. Соколов, П. А. Зябухин
Представлен результат комплексной проверки проектной разработки и технических условий изготовления объемных блоков типовой (серийной) конструкции железобетона с применением тяжелого бетона на соответствие нормативным требованиям по прочности, жесткости и трещиностойкости. The result of a comprehensive check of the design development and technical conditions for the manufacture of three-dimensional blocks of a typical (serial) reinforced concrete structure using heavy concrete for compliance with regulatory requirements for strength, rigidity and crack resistance is presented.
{"title":"STUDY OF STRENGTH, RIGIDITY AND CRACK RESISTANCE OF WALLS OF VOLUME REINFORCED CONCRETE BLOCK OF \"CAP\" TYPE","authors":"Дмитрий Вячеславович Панфилов, Ю. Ф. Рогатнев, А. И. Черноусов, О. О. Соколов, П. А. Зябухин","doi":"10.36622/vstu.2022.33.2.007","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.33.2.007","url":null,"abstract":"Представлен результат комплексной проверки проектной разработки и технических условий изготовления объемных блоков типовой (серийной) конструкции железобетона с применением тяжелого бетона на соответствие нормативным требованиям по прочности, жесткости и трещиностойкости.\u0000 The result of a comprehensive check of the design development and technical conditions for the manufacture of three-dimensional blocks of a typical (serial) reinforced concrete structure using heavy concrete for compliance with regulatory requirements for strength, rigidity and crack resistance is presented.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"16 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127485109","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.33.2.013
Владимир Михайлович Антонов, В. В. Леденев, И. А. Аль-Накди
Представлены результаты штамповых испытаний в пространственном лотке с жесткими боковыми стенками. На штамп передавались статические и циклические вертикальные центральные и внецентренные нагрузки. В опытах использовали армированное и неармированное песчаное основание. Переменными параметрами являлись начальная ступень передачи циклической нагрузки, ее значение, эксцентриситет приложения нагрузки, смещение армирующего элемента относительно центральных осей. Постановка задачи. Проведение экспериментальных и численных исследований армированных оснований на действие циклической нагрузки с получением функциональных зависимостей между влияющими параметрами нагружения и армирования. Результаты. Увеличение абсолютного значения циклической нагрузки привело к возрастанию несущей способности армированного основания и снижению значений деформаций за счет уплотнения основания в период цикла. При внецентренном приложении нагрузки наибольшие значения несущей способности получены при расположении армирующего элемента в зоне действия максимальных касательных напряжений. Максимум наблюдался при смещении армирующего элемента в сторону действия нагрузки при совпадении оси арматурной сетки с осью действия нагрузки. Несущая способность по сравнению с неармированным основанием возросла в 2-3 раза. Практически идентичные значения деформаций получены по данным экспериментов и при использовании программного комплекса Plaxis -3D v20. Выводы. Армирование, как показали проведенные испытания, оказывает заметное влияние на прочность и деформативность оснований фундаментов, и это должно быть учтено при проектировании и строительстве. The results of plate tests in a dimensional tray with rigid side walls are presented. Static and cyclic centric and eccentric loads were transmitted to the plate. In the experiments, reinforced and unreinforced sand bases were used. The variable parameters were the initial stage of the cyclic load transfer, its value, the eccentricity of the load application, the displacement of the reinforcing element. Problem statement. Conducted experimental and numerical studies of reinforced bases on the effect of cyclic loading with obtaining functional dependencies between the influencing parameters of loading and reinforcement. Results. An increase in the absolute value of the cyclic load led to an increase in the bearing capacity of the reinforced base and a decrease in the values of deformations due to the compaction of the base during the cycle. When the load is applied eccentrically, the highest values of the load-bearing capacity are obtained when the reinforcing element is located in the zone of maximum tangential stresses. The maximum was observed when the reinforcing element shifted in the direction of the load action, when the axis of the reinforcement grid coincided with the axis of the load action. The load-bearing capacity has increased 2-3 times compared to the unreinforced base. Almost identical values of deformations were obtained from expe
{"title":"INFLUENCE OF REINFORCEMENT ON THE BEARING CAPACITY AND DEFORMABILITY OF BASES SUBJECTED TO CYCLIC LOADS","authors":"Владимир Михайлович Антонов, В. В. Леденев, И. А. Аль-Накди","doi":"10.36622/vstu.2022.33.2.013","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.33.2.013","url":null,"abstract":"Представлены результаты штамповых испытаний в пространственном лотке с жесткими боковыми стенками. На штамп передавались статические и циклические вертикальные центральные и внецентренные нагрузки. В опытах использовали армированное и неармированное песчаное основание. Переменными параметрами являлись начальная ступень передачи циклической нагрузки, ее значение, эксцентриситет приложения нагрузки, смещение армирующего элемента относительно центральных осей. Постановка задачи. Проведение экспериментальных и численных исследований армированных оснований на действие циклической нагрузки с получением функциональных зависимостей между влияющими параметрами нагружения и армирования. Результаты. Увеличение абсолютного значения циклической нагрузки привело к возрастанию несущей способности армированного основания и снижению значений деформаций за счет уплотнения основания в период цикла. При внецентренном приложении нагрузки наибольшие значения несущей способности получены при расположении армирующего элемента в зоне действия максимальных касательных напряжений. Максимум наблюдался при смещении армирующего элемента в сторону действия нагрузки при совпадении оси арматурной сетки с осью действия нагрузки. Несущая способность по сравнению с неармированным основанием возросла в 2-3 раза. Практически идентичные значения деформаций получены по данным экспериментов и при использовании программного комплекса Plaxis -3D v20. Выводы. Армирование, как показали проведенные испытания, оказывает заметное влияние на прочность и деформативность оснований фундаментов, и это должно быть учтено при проектировании и строительстве.\u0000 The results of plate tests in a dimensional tray with rigid side walls are presented. Static and cyclic centric and eccentric loads were transmitted to the plate. In the experiments, reinforced and unreinforced sand bases were used. The variable parameters were the initial stage of the cyclic load transfer, its value, the eccentricity of the load application, the displacement of the reinforcing element. Problem statement. Conducted experimental and numerical studies of reinforced bases on the effect of cyclic loading with obtaining functional dependencies between the influencing parameters of loading and reinforcement. Results. An increase in the absolute value of the cyclic load led to an increase in the bearing capacity of the reinforced base and a decrease in the values of deformations due to the compaction of the base during the cycle. When the load is applied eccentrically, the highest values of the load-bearing capacity are obtained when the reinforcing element is located in the zone of maximum tangential stresses. The maximum was observed when the reinforcing element shifted in the direction of the load action, when the axis of the reinforcement grid coincided with the axis of the load action. The load-bearing capacity has increased 2-3 times compared to the unreinforced base. Almost identical values of deformations were obtained from expe","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126138769","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.32.1.005
М. Н. Кирсанов
Формула зависимости прогиба статически определимой фермы рамного типа от числа панелей выводится методом индукции в системе компьютерной математики Maple. Рассмотрена равномерная и сосредоточенная нагрузка на верхний пояс. Приведена картина распределения усилий по стержням фермы. Методом Донкерлея найдена аналитическая оценка снизу первой частоты колебаний в предположении, что масса фермы равномерно распределена по узлам. Обобщение решения на произвольное число панелей производится методом индукции. Решение сравнивается с численным решением для всего спектра частот, найденного при помощи оператора решения задачи о собственных числах Eigenvalues системы Maple. Отмечается высокая точность полученной оценки, растущая с увеличением числа панелей. В множестве спектров регулярных ферм различного порядка обнаружены спектральные изолинии и спектральные константы. Погрешность аналитической оценки, представляющей формулу с коэффициентами в виде полиномов по числу панелей не выше шестого порядка, не превышает 24%. При числе панелей больше восьми погрешность оценки меньше 5%. The formula for the dependence of the deflection of a statically determined frame-type truss on the number of panels is derived by induction in the Maple computer mathematics system. A uniform and concentrated load on the upper belt is considered. A picture of the distribution of forces on the truss rods is given. The Dunkerley method is used to find a lower analytical estimate of the first oscillation frequency under the assumption that the truss mass is uniformly distributed over the nodes. Generalization of the solution to an arbitrary number of panels is carried out by induction. The solution is compared with the numerical solution for the entire frequency spectrum found using the Maple eigenvalues operator. The high accuracy of the obtained estimate is noted, which grows with the increase in the number of panels. In the set of spectra of regular trusses of various orders, spectral isolines and spectral constants are found. The error of the analytical estimate, which is a formula with coefficients in the form of polynomials in the number of panels not higher than the sixth order, does not exceed 24%. When the number of panels is more than eight, the estimation error is less than 5%.
{"title":"DEFORMATIONS AND NATURAL FREQUENCY SPECTRUM OF A PLANAR REGULAR TRUSS WITH A TRIANGULAR LATTICE","authors":"М. Н. Кирсанов","doi":"10.36622/vstu.2022.32.1.005","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.32.1.005","url":null,"abstract":"Формула зависимости прогиба статически определимой фермы рамного типа от числа панелей выводится методом индукции в системе компьютерной математики Maple. Рассмотрена равномерная и сосредоточенная нагрузка на верхний пояс. Приведена картина распределения усилий по стержням фермы. Методом Донкерлея найдена аналитическая оценка снизу первой частоты колебаний в предположении, что масса фермы равномерно распределена по узлам. Обобщение решения на произвольное число панелей производится методом индукции. Решение сравнивается с численным решением для всего спектра частот, найденного при помощи оператора решения задачи о собственных числах Eigenvalues системы Maple. Отмечается высокая точность полученной оценки, растущая с увеличением числа панелей. В множестве спектров регулярных ферм различного порядка обнаружены спектральные изолинии и спектральные константы. Погрешность аналитической оценки, представляющей формулу с коэффициентами в виде полиномов по числу панелей не выше шестого порядка, не превышает 24%. При числе панелей больше восьми погрешность оценки меньше 5%.\u0000 The formula for the dependence of the deflection of a statically determined frame-type truss on the number of panels is derived by induction in the Maple computer mathematics system. A uniform and concentrated load on the upper belt is considered. A picture of the distribution of forces on the truss rods is given. The Dunkerley method is used to find a lower analytical estimate of the first oscillation frequency under the assumption that the truss mass is uniformly distributed over the nodes. Generalization of the solution to an arbitrary number of panels is carried out by induction. The solution is compared with the numerical solution for the entire frequency spectrum found using the Maple eigenvalues operator. The high accuracy of the obtained estimate is noted, which grows with the increase in the number of panels. In the set of spectra of regular trusses of various orders, spectral isolines and spectral constants are found. The error of the analytical estimate, which is a formula with coefficients in the form of polynomials in the number of panels not higher than the sixth order, does not exceed 24%. When the number of panels is more than eight, the estimation error is less than 5%.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"134000076","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}