Диссертация (Численный анализ деформирования воздухоопорных оболочек при статических и динамических воздействиях)
Описание файла
Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Численный анализ деформирования воздухоопорных оболочек при статических и динамических воздействиях". PDF-файл из архива "Численный анализ деформирования воздухоопорных оболочек при статических и динамических воздействиях", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве РУТ (МИИТ). Не смотря на прямую связь этого архива с РУТ (МИИТ), его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата технических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»На правах рукописиМокин Николай АндреевичЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ДЕФОРМИРОВАНИЯВОЗДУХООПОРНЫХ ОБОЛОЧЕК ПРИ СТАТИЧЕСКИХ ИДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ05.23.17 – Строительная механикаДиссертацияна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук, профессорМондрус Владимир ЛьвовичМосква – 20182СОДЕРЖАНИЕСОДЕРЖАНИЕ ...............................................................................................................
2ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 6ГЛАВА 1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ТЕОРИИ И ЧИСЛЕННЫМ МЕТОДАМРАСЧЕТА ВОЗДУХООПОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ ................................................. 131.1. Оболочки в строительстве ................................................................................. 131.2. Формы и конструкции воздухоопорных сооружений ....................................
131.2.1. Конструктивные особенности ................................................................... 131.2.2. Нормативные документы по проектированию и расчету воздухоопорныхсооружений ................................................................................................................
161.2.3. Формообразование воздухоопорных оболочек ....................................... 181.2.4. Нагрузки, действующие на воздухоопорные сооружения ..................... 211.3. Методы расчета оболочек воздухоопорных сооружений .............................. 281.3.1. Аналитические методы и решения ............................................................ 321.3.2. Численные методы ...................................................................................... 341.4.
Выводы по главе 1 .............................................................................................. 38ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕШЕНИЯ СВЯЗАННЫХ ЗАДАЧДЕФОРМИРОВАНИЯ ВОЗДУХООПОРНЫХ ОБОЛОЧЕК ................................... 392.1. Решение задач динамики воздухоопорных оболочек как систем с конечнымчислом степеней свободы .............................................................................................
392.1.1. Основные положения метода конечных элементов ................................ 392.1.2. Выбор модели материала для воздухоопорных оболочек ...................... 452.1.3. Динамические расчеты ............................................................................... 522.2. Численное моделирование потока воздуха, обтекающего оболочку ........... 5732.2.1. Уравнения для описания модели течения ................................................ 592.2.2. Основная идея метода конечных (контрольных) объемов ..................... 622.2.3. Моделирование турбулентных потоков ...................................................
642.3. Методика решения связанных задач ................................................................ 672.4. Выводы по главе 2 .............................................................................................. 70ГЛАВА 3. РЕШЕНИЕ ТЕСТОВЫХ ЗАДАЧ .............................................................. 713.1. Деформирование изотропной оболочки под действием избыточногодавления ......................................................................................................................... 713.1.1. Постановка задачи и особенности проведения расчета .......................... 713.1.2.
Определение максимальных напряжений по безмоментной теории .... 743.1.3. Анализ и сопоставление результатов........................................................ 753.2. Анализ собственных частот и форм колебаний мягкой ортотропнойцилиндрической оболочки, находящейся под действием избыточного давления . 773.2.1. Введение.......................................................................................................
773.2.2. Определение частот и форм собственных колебаний для системы сконечным числом степеней свободы ...................................................................... 793.2.3. Особенности модального анализа предварительно напряженнойсистемы....................................................................................................................... 803.2.4. Описание расчетных моделей ....................................................................
813.2.5. Параметры расчетов.................................................................................... 823.2.6. Результаты решения тестовой задачи ....................................................... 833.3. Численное моделирование обтекания недеформируемого круговогоцилиндра потоком вязкой несжимаемой жидкости................................................... 873.3.1. Предварительные замечания ...................................................................... 873.3.2. Постановка задачи ......................................................................................
8843.3.3. Результаты расчета ..................................................................................... 903.4. Свободные колебания гибкой пластины, находящейся в вязкой несжимаемойжидкости ........................................................................................................................
953.4.1. Описание расчетной модели ...................................................................... 953.4.2. Оценка результатов ..................................................................................... 983.5. Изгиб пластины, обтекаемой вязкой несжимаемой жидкостью .................
1033.5.1. Постановка задачи .................................................................................... 1033.5.2. Сопоставление решения связанной задачи с источником .................... 1063.5.3. Сопоставление результатов расчета двусторонне и одностороннесвязанных задач ....................................................................................................... 1083.6.
Выводы по главе 3 ............................................................................................ 111ГЛАВА 4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВОЗДУХООПОРНЫХ ОБОЛОЧЕК ............... 1134.1. Численное моделирование сферической воздухоопорной оболочки ......... 1134.1.1. Введение..................................................................................................... 1134.1.2. Особенности использованных численных моделей .............................. 1154.1.3.Сопоставлениерезультатовэкспериментаичисленногомоделирования ......................................................................................................... 1214.2.
Расчеты воздухоопорной оболочки на прямоугольном плане .................... 1294.2.1. Определение раскройной формы оболочки ........................................... 1294.2.2. Расчет на действие внутреннего давления ............................................. 1304.2.3. Исследование собственных частот и форм колебаний .........................
1314.2.4. Решение задачи обтекания воздухоопорной оболочки на прямоугольномплане ......................................................................................................................... 1354.3. Рекомендации по уточнению нормативного документа по проектированию ирасчетам воздухоопорных оболочек ......................................................................... 15154.4. Выводы по главе 4 ............................................................................................ 153ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 155СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...........................................................................................
1566ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования.Текстильная архитектура в последнее время всё чаще используется длявозведения зданий различного назначения. Возведение воздухоопорных оболочекнадтенниснымикортами,футбольнымиполями,баскетбольнымииволейбольными площадками, а также легкоатлетическими манежами и каткамипозволяет использовать их не только в кратковременный летний период, но и впереходные осенне-весенние периоды, а зачастую и зимой. Во многих местах срокслужбы оболочек данного типа уже превышает 10 лет, а современные материалыпозволяют продлить его еще больше (до 30 лет), что становится стимулом краспространению воздухоопорных оболочек.Однако, имеется и печальный опыт разрушения воздухоопорных оболочек врезультате различных причин в последние годы.
Корректное предсказаниеповедения оболочки под действием расчетных нагрузок поможет выработатьправильную стратегию их эксплуатации с целью избегания повреждения оболочкии нанесения вреда здоровью людей.Кроме того, в настоящий момент перемещения оболочек подобного типа ненормируются [76]. Желание эксплуатирующих организаций более полногоиспользованияподоболочечногопространства(атакжеотсутствиеилинесвоевременное срабатывание систем аварийного повышения давления иустановка специальных противопожарных ограждений) зачастую приводит кразрушению (раздиру) оболочки от столкновения с расположенными вблизи неежесткими предметами при больших перемещениях от ветровых порывов.Для корректного анализа напряженно-деформированного состояния (НДС)ввоздухоопорных оболочек необходима разработка методики расчета оболочки сучетом ее аэроупругого поведения под действием ветровой нагрузки, посколькуконструкции из тканей и тросов обладают намного большей податливостью, чемсооружения из традиционных материалов.
