Диссертация (792745)
Текст из файла
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.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.