Автореферат (Технология информационного моделирования эксплуатируемых мостов в Республике Мьянма), страница 3

Мозкно экспортировать модели Те!с!а Зггисгцгез для использования в программах расчета и проектирования. Затем результаты проектирования и расчета можно импортировать назад в модель ТеЫа 81гцсгцгез. Существует ряд форматов передачи файлов, ставших отраслевыми стандартами. Основные из них, поддерживаемые Те1с!а Б~гцсшгез, — это 1ГС, С!В%2, ВЕТА, ЯРХР, 001М, 1ЭХР, 0%0, 1ОЕВ и ВТЕР.

Также предусмотрена поддержка более старых форматов. Те!с!а Бггцс!игез интегрируется со многими индустриальными решениями, такими как Бтаад Рго, РОЯ, РРМБ, ЛираСАПР, ЯСА0, Лира, СБ1 Вг!г)яе и т.д., что позволяет организовать безошибочный и эффективный процесс проектирования. Инструмент импорта и экспорта РЕМ (Р1п!!е Е!ешеп! Мегпог1, метод конечных элементов) в Те!с!а З!гисшгез поддерживает несколько форматов и содержит ряд параметров для импорта и экспорта моделей. Для информационной модели моста Ситтаунг было выполнено сравнение двух вариантов ферм с различными характеристиками сечений. Для этого изменялась толщина профиля, оценивался общий вес конструкции и выполнялся расчет на собственный вес в программе ЯСАО (рисунок 4). Рисунок 4 — Результаты расчйта фермы моста в АКСАЮ Таблица 1 — Результаты расчета двутаврового сечений Таблица 2 — Результаты расчета прямоугольного сечений Также был выполнен расчет на подвижные нагрузки в прочностном комплексе КАТРАН (рнсунок 5), разработанном на кафедре «Системы автоматизированного проектирования» РУТ (МИИТ).

13 Линия влияния-й. Узел.2. Элемент; 2.1, ЕЗМ1 Е-=26.01 Е зим 26.01 Линия влияния-й. Узеззе, Элемент: 4-2, Еейз,32 Е-=20,86 Е зим=-а7.28 Линия влияния-й, Узел.е. Элемент. 6-6. Е~ 1.26 Е-=16.74 Е зим -14.46 а Линия влияния-й. узел-8.

Элемент; 6-7. Е+ 2.89 Е-=11.66 Е зим 8.67 Линия влияния-й. Узел-1О. Этюмент: 10-9. я+~6.14 Е-з-8.09 Е зим~-2.89 е Рисунок 5 — Расчет на подвижные нагрузки в КАТРАН: линии влияния продольных сил в раскосах Для лучшего взаимодействия между программами был написан плагин для генерации расчетных схем стержневых конструкций нз Текза в программы прочностного анализа. Плагин автоматически задает элементам различные слои, что позволяет быстрее производить настройку расчетной модели в прочностном комплексе. В четвертой главе рассмотрено применение технологии информационного моделирования на стадии эксплуатации мостового сооружения н интеграция результатов мониторинга в информационные модели мостов с помощью технологии разработки проблемно-ориентированных плагинов.

Оценка надежности элементов мостов в процессе эксплуатации представляет собой непростую и трудоемкую задачу. Для ее решения необходимо установить закономерности изменения различных характеристик элементов, накопить необходимые статистические данные. В МИИТе разработана методика оценки усталостной долговечности н надежности элементов металлических пролетных строений эксплуатируемых железнодорожных мостов, согласно которой усталостное разрушение наступает, если сумма накопленных повреждений достигает некоторой границы. При использовании данной модели условие безотказной работы элемента моста можно представить в виде г<г„л (1) где г — расчетное значение меры повреждения, — значение меры повреждения, при котором обеспечена заданная надежность.

Оценка надежности элемента по выносливости производится путем сравнения расчетной меры повреждения к с ь „. Учитывая высокие требования к безопасности эксплуатации мостов и характер развития устал ости ых трещин, вероятность безотказной работы элементов металлических пролйтных строений принимается не ниже 0,98, что соответствует г „< 0,3. Долговечность элементов мостов определяется из условия равенства расчетной меры повреждения г„„к, определенной от суммарного воздействия нагрузки с начала эксплуатации, и г,„соответствующей заданной надежности. При этом долговечность ресурса может быть выражена в количестве поездов или автомобилей определенных типов или во времени. В соответствии с данной методикой, разработанной проф. В.О.

Осиповым, остаточный ресурс, выраженный в количестве автомобилей, равен 9 ~!~ йЯ~ 1 где м;,, — мера накопленных повреждений от прошедших автомобилей; 1 ' — мера повреждения от одного эталонного автомобиля, На основе методики получены зависимости накопленной меры повреждения и вероятности безотказной работы элементов пролетных строений от количества автомобилей с учетом современной нагрузки, Результаты, полученные по данной методике, для моста Ситтаунг представлены в таблице 3.

15 Таблица 3 — Мера накопления усталостных повреждений и остаточный усталостный ресурс элементов главных ферм пролетных строений ор а! 2 ' г1г+е ' — 1=С, о (3) Т, гг где С= ', гг= —,, Т. — Т, +х эТо Для определения оптимального интервала ремонта То с помощью уравнения необходимо знать числовые значения констант То, Тг, Тг и х. В качестве исследуемого элемента фермы взяли раскос. То — это полный усталостный ресурс элемента, т.е, наработка до отказа прн заданной вероятности безотказной работы, Обозначим эту величину, выраженную в условных машинах, через Ло. Тогда полный усталостный ресурс можно определить следующим образом: )~0 = хорош + Л'ост (4) где г1'„ро„— выработанный усталостный ресурс, т.е. количество прошедших условных машин; гуоо, — остаточный усталостный ресурс, т.е.

количество условных машин, оставшееся до выработки полного ресурса. Оценка накопления повреждений ведется путем мониторинга количества проезжающих по мосту автомобилей, Чтобы обеспечить заданную надежность металлических пролетных строений мостов необходимо уменьшать период между ремонтами поврежденных элементов или проводить их усиление.

Для определения периода между ремонтами поврежденных элементов использовалась модель, в которой время т, по истечении которого элемент должен быть заменен, определяется по формуле: Значение величины Л'„„зависит от расчетного пролета фермы, от типа элемента и от типа условных машин. В частности для раскосов Р5' — 5 пролетных строений рассматриваемой фермы Хс„= 6780 тыс, условных машин, 'Технология информационного моделирования — это технология не только проектирования «с нуля» мостовых сооружений.

Создаваемая информационная модель моста очень полезна для уже существующих объектов, поскольку содержит всю необходимую информацию о них, а задача обслуживающих организаций — грамотно этой информацией распоряжаться При эффективной сети передачи данных с датчиков, установленных на мостовой конструкции, можно быстро передавать информацию сразу в информационную модель, обновляя ее. Использование технологии информационного моделирования позволяет расширять базу свойств элементов модели путем адаптации программного обеспечения с помощью плагинов— прикладного программного обеспечения, функционирующего в среде информационного моделирования.

Для обработки результатов мониторинга в информационной модели был написан проблемно-ориентированный плагнн (рисунок 6), реализующий модель оценки надежности эксплуатируемого моста на основе двух уровней предельнзях состояний ~ъ, и юр. Рисунок 6 — Диалоговое окно программы оценки надежности элементов Программа отслеживает накопление повреждений, чтобы не допустить этих предельных состояний, и с помощью цветовой шкалы показывает степень накопленных повреждений отдельных элементов (рисунок 7). Рисунок 7 — Результат работы; цветовое отображение степени накопленных повреждений в элементах моста Информация поступает в программу с датчиков, установленных на элементах моста или с датчиков перед въездом на мост, которые ведут счет проезжающих автомобилей ~рисунок 8).

Результатом работы плагина является трехмерное изображение металлической фермы с цветовым изображением степени накопленных повреждений. Рисунок 8 — Схема интеграции результатов мониторинга в информационную модель Таким образом, интеграция результатов мониторинга в информационную модель моста на этапе эксплуатации помогает своевременно отслеживать 18 степень накопленных повреждений для отдельных элементов., что позволит повысить надежность и долговечность мостовой конструкции. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В диссертации на основании выполненных автором исследований предложены новые научно-обоснованные технологические решения по повышению качества проектирования и эксплуатации мостовых сооружений, имеющие существенное значения для транспортной системы страны, Они перечислены ниже в виде итогов, рекомендаций и перспектив дальнейшей разработки: 1.