Ключевые слова: устойчивость

УСТОЙЧИВОСТЬ ПЛОСКОЙ ФОРМЫ ИЗГИБА ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ ПРИ РАСКРЕПЛЕНИИ РАСТЯНУТОЙ ОТ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА КРОМКИ

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-4-5-18
Аннотация
В статье представлено решение задачи расчета на боковое выпучивание деревянных балок с узким прямоугольным сечением с учетом промежуточных точечных подкреплений в растянутой от изги-бающего момента кромке. Конструкция рассматривается как ортотропная пластина, расчет выполняется методом конечных элементов (МКЭ). Для получения результата, справедливого при любой геометрии балки, система уравнений МКЭ приводится к безразмерному виду. Безразмерный параметр, определяющий величину критической нагрузки, вычисляется на основе решения обобщенного векового уравнения. Алгоритм численного расчета реализован в среде MATLAB. Выполняется верификация разработанной методики путем сравнения с расчетами в программных комплексах ЛИРА и ANSYS с использованием плоских и объемных конечных элементов. Также производится сопоставление с представленной в действующих нормах проектирования деревянных конструкций СП 64.13330.2017 расчетной зависимостью для коэффициента , учитывающего промежуточные подкрепления, при чистом изгибе. Установлено, что данная зависимость достаточно грубо учитывает раскрепление из плоскости изгиба растянутой от изгибающего момента кромки. С использованием пакета Curve Fitting Toolbox среды MATLAB нами подобрана уточненная формула коэффициента , которая может применяться в инженерных расчетах.
PDF

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАСЧЁТА ГИБКИХ ТРУБОБЕТОННЫХ КОЛОНН С УЧЁТОМ ОБЖАТИЯ В ПЛОСКОСТЯХ СЕЧЕНИЙ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-3-41-53
Аннотация
Статья посвящена новому разработанному составному конечному элементу, позволяющему моделировать работу трубобетонных колонн с учётом обжатия бетонного ядра со стороны стальной обоймы, а также геометрической нелинейности. В основу вывода разрешающих уравнений, а также выражений для элементов матрицы жёсткости заложена гипотеза плоских сечений. Проведено комплексное тестирование конечного элемента с использованием написанного авторами программного кода на языке MATLAB и ПК ANSYS, а также анализ эффективности нового КЭ в сопоставлении с классическими способами моделирования трубобетонных колонн в современных программных комплексах. Продемонстрировано значительное снижение порядка системы уравнений МКЭ по сравнению с моделированием трубобетонных конструкций в объёмной постановке в существующих расчётных комплексах с применением SOLID-элементов для бетонного ядра, имеющих 3 степени свободы в каждом из узлов, и SHELL-элементов для стальной обоймы, имеющих 6 степеней свободы в каждом из узлов, при сопоставимой точности определения НДС. Поведение стали и бетона в представленной работе принимается линейно-упругим, однако изложенная методика расчёта может быть обобщена на случай применения моделей нелинейного деформирования мате-риалов.
PDF

МЕТОД ЭНЕРГИИ В РАСЧЕТЕ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПЛОСКОЙ ФОРМЫ ИЗГИБА КОНСОЛЬНОЙ ПОЛОСЫ С УЧЕТОМ СОБСТВЕННОГО ВЕСА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-1-76-82
Аннотация
Задача об изгибе полосы силой, приложенной на конце, не представляет особого практического значения. Такой способ нагрузки и закрепления концов интересен лишь потому, что его удобнее все-го осуществить на опыте, который дает возможность проверить теорию Прандтля. При производстве опытов является необходимость в двух поправках: нужно оценить влияние собственного веса полосы и влияние повышение или понижение точки приложения силы. Так как здесь идет речь о малых поправках, то и для вычисления, конечно, вполне достаточно пользоваться лишь первым приближением. Рекомендуется эффективный вариант энергетического метода при расчете прямоугольных консольных полос для устойчивости плоской формы изгиба с учетом собственного веса. Суть этого варианта метода заключается в использовании вариационного принципа Лагранжа вместо условия равенства потенциальной энергии деформации и работы внешних сил. Предложенный подход позволяет выполнить машинную реализацию вычислений и учесть произвольное число членов ряда. Решение задачи для консольной балки представлено с учетом собственного веса и действия сосредоточенной силы.
PDF