ivdon3@bk.ru
В статье приведена классификация фракталов как плоских, так и объемных, их размерности, основные принципы построения. Впервые предлагается алгоритм визуализации фракталов в геометрические формы при помощи программы «3D моделирование фракталов». Модуль генерации точек пространства, принадлежащего трехмерному фракталу, объединяет точки пространства в совокупность треугольных конечных элементов в среде вычислительного комплекса SCAD. Сложная фрактальная геометрия трансформирована в пространственную конечно-элементную модель фракталов.
Ключевые слова: фрактал, неевклидова геометрия, размерность фрактала, плоский фрактал, пространственный фрактал, 3D моделирование фрактала, мощность фрактала, итерации построения фрактала, конечно-элементная модель, визуализация
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика
Реализована задача идентификации повреждений несущих балок большепролетных мостовых конструкций при помощи методов вибродиагностики с учетом экспериментальных неопределенностей, связанных с природными явлениями и техногенными процессами. Методика локализации повреждений основана на анализе динамических характеристик конструкции, таких как собственные частоты и формы колебаний. В работе приведено исследование конечно-элементной модели мостовой конструкции с применением метода определения индикатора повреждения конструкции на основе нормализации значений форм колебаний с учетом значений площади колебаний.
Ключевые слова: диагностика конструкций, локализация повреждений, вибрационные методы диагностики
Приведены результаты сравнительного анализа дорожных конструкций на участках автомагистралей М-4 и М11 по критерию усталостного разрушения. Представлен сопоставительный анализ результатов по предлагаемой методике, основанной на суммировании деформаций, накапливаемых в покрытии за весь срок эксплуатации, и нормативной методике ОДН 218.046-01.
Ключевые слова: проектирование, нежесткие дорожные одежды, асфальтобетонное покрытие, усталостная долговечность, расчет
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В работе рассматривается произвольно опёртая, произвольно нагруженная армированная пластинка на упругом основании. Армированные стержни расположены параллельно сторонам пластинки. Расположение и число стержней произвольное. Форма и размеры стержней произвольные. Пластинка рассматривается как конструктивно ортотропная. Для определения прогиба пластины используется метод Бубнова- Галёркина. Получены выражения коффициентов для разрешающих уравнений относительно прогиба пластины.
Ключевые слова: армированная пластинка, упругое основание, конструктивная ортотропность, метод Бубнова- Галёркина
Измельчение дисперсных материалов при помощи удара является одним из наиболее эффективных методов, особенно когда требуется получение тонкого и сверхтонкого помола. Наиболее значимый недостаток - быстрый и неравномерный износ лопастей и отбойных органов. Для решения данной проблемы было предложено организовать ударное взаимодействие. Однако реализация данного способа требует создания методов расчета параметров потоков, как набегающего на отбойник, так и отраженного от него.
Ключевые слова: измельчение, удар, столкновение, диаметр, мельница, материал, частица, отбойник, поток, взаимодействие, износ
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассматривается создание совмещенной модели для оценки надежности инновационной системы комплексного учета, регистрации и анализа потребления энергоресурсов и воды промышленными предприятиями и объектами ЖКХ. Показано представление анализируемой системы в виде системы массового обслуживания с двумя типами потоков – пуассоновским потоком и потоком с равномерным распределением. Модель разделяется на две части, для того чтобы .исследовать ее аналитическим методом и описать последовательность действий для построения имитационной модели. В результате было определено критическое для надежности системы звено и показано, как может быть использована полученная модель при уточненном расчете надежности системы.
Ключевые слова: система массового обслуживания, моделирование, имитационная модель, комплекс, энергоресурс, энергосбережение
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассмотрены основные недостатки современных методов моделирования работы подкрепленных оползневых склонов, представлены предлагаемый в наших исследованиях подход и результаты расчета, выполненного в разработанном программном комплексе "Полюс-W"
Ключевые слова: подкрепленный оползневой склон, предельное состояние, метод конечных элементов, шаговый метод, континуальная система, расчет
В статье рассмотрены прямая и альтернативная формы гипотез нелинейной наследственности. Определена связь между ядрами получения и релаксации прямой и альтернативной формулировок. Рассмотрен алгоритм решения задачи малых упруго-пластических деформаций с учётом наследственности материала методом конечных элементов.
Ключевые слова: нелинейная наследственность, интеграл, функционал, ядро ползучести, теория упругости, деформирование, релаксация, ползучесть, напряжение, метод конечных элементов
В статье описана методика получения композиционного материала на основе металлорганической каркасной (МОК) структуры, содержащей магнитные частицы. Приведен анализ физико-химических свойств, а также оценена электрокаталитическая активность композита в реакции восстановления кислорода.
Ключевые слова: магнитные частицы, металлорганичекие каркасные структуры, бесплатиновые катализаторы, топливные элементы, реакция восстановления кислорода
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассматриваются инженерно-геологические изыскания для разработки рабочей документации для строительства эстакады технологических трубопроводов ПГУ-410 на Невинномысской ГРЭС. Предлагаются рекомендации по оптимизации разработки рабочей документации для строительства эстакады технологических трубопроводов.
Ключевые слова: инженерно-геологические изыскания, строительство, эстакада, геология, грунт, сооружение, проект, рельеф, эксплуатация, рабочая документация.
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье приводится полный цикл решения плоской осесимметричной задачи: от получения основных разрешающих уравнений до решения практической задачи ползучести полимерной трубы. Используется два нелинейных закона связи «напряжения-деформации»: Максвелла-Гуревича и Максвелла-Томпсона. Проводится сопоставление и анализ полученных результатов, так, в некоторых случаях проектировщику вполне оказывается достаточно использования уравнения связи Максвелла-Томпсона, чем более сложного уравнения связи Максвелла-Гуревича. Решение задачи производится с использование численного метода — метода конечных разностей. При этом, в случае наличия температурного поля, все физико-механические параметры материала (упругие и релаксационные) принимаются в виде функции от температуры. Таким образом, учитывается наведенная (косвенная) неоднородность материала. Для определения температурного поля используется уравнение теплопроводности Фурье.
Ключевые слова: осесимметричная задача, неоднородность, ползучесть, уравнение связи Максвелла-Гуревича, уравнение связи Максвелла-Томпсона
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика
В настоящей работе предложен способ решения плоской контактной задачи методом конечных элементов. Представлены алгоритмы определения контактирующих пар узел – ответная поверхность и формирования глобальной матрицы жесткости для программного комплекса Mathcad.
Ключевые слова: решение контактной задачи, плоское напряженно деформированное состояние, метод конечных элементов, Mathcad
Рассматриваются основные изменения в колористике жилых интерьеров в период с 2010 по 2015 на основе анализа работ российских дизайнеров.Проекты российских дизайнеров, остались по-прежнему на достаточно высоком уровне, но стали более сдержанными, стильными, оригинальными, отражающими общеевропейские тенденции в развитии дизайна интерьеров. Изменения цветовой палитры касаются интерьеров , выполненных в стилистике "ар-деко", "современная классика", "минимализм", "эко-стиль". В основном цветовая палитра стала более сложной и изысканной , возможно, менее самобытной.
Ключевые слова: Колористика, интерьер, дизайн, палитра, стили, арт деко, минимализм, современная классика,экостиль, цветовой ,частные интерьеры,контраст
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассматриваются новые изменения в колористческой композиции фасадов общественных зданий за последнее десятилетие на основе анализа работ российских и зарубежных архитекторов .Проанализированы причины, которые привели к созданию подобного типа полихромии в структуре фасада . Выявлены причины ,связанные с появлением новых типов строительных материалов и конструктивных решений зданий.Рассмотрены случаи использования подобных принципов полихромии
Ключевые слова: Колористика, дизайн, палитра, стили,колористческая композиция фасада,полихромия, светопрозрачные и цветные панели.
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассматривается метод выявления поврежденности ферменной стержневой консольной конструкции на основе нового информационного признака «экспресс – различения» наличия повреждения. Он основывается на анализа фазовых диаграмм при моделировании ее нестационарных колебаний. Произведено сопоставление различных параметров затухающих колебаний ферменной стержневой конструкции для конструкции без повреждения и с повреждением. Анализировались обработанные АЧХ и построенные на их основе фазовые диаграммы. Для анализа рассматривались АЧХ в диапазоне частот от 0 до 100 Гц. Анализ фазовых диаграмм в различных частотных областях конструкции представляется как информационный признак «экспресс – различения» наличия повреждения в ферменной конструкции.
Ключевые слова: Ферменная стержневая конструкция, повреждение, конечно-элементное моделирование, информационный признак, нестационарные колебания, амплитудно-частотный анализ, фазовые диаграммы
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.17 - Строительная механика
В статье рассмотрен динамический расчет полусферических оболочек покрытия каркаса здания «Зимний сад» Технопарка РГСУ. Разработана конечно-элементная модель объекта и выполнен расчет в программном комплексе Лира-сапр. Проведен модальный анализ, который выявил изгибно-крутильные колебания пространственно-стержневой системы, вследствие чего были внесены изменения в конструктивную схему сооружения и произведен перерасчет.
Ключевые слова: полусферическая оболочка, каркас, купол, модальный анализ, динамический расчет, спектр частот, формы колебаний, метод конечных элементов
В статье исследуется неравномерная осадка спортивно-оздоровительного комплекса технопарка РГСУ в процессе послойного замачивания грунта основания. Методом конечных элементов смоделирован процесс аварийного замачивания грунта основания с одной стороны здания бассейна и представлен анализ результатов расчета.
Ключевые слова: уникальное здание, неравномерная осадка, просадочные грунты, аварийное замачивание, метод конечных элементов
Статья представляет собой обзор последних проектов из арочных конструкций, работ по их исследованию. Аварии арочных конструкций в большинстве своем происходят из-за потери устойчивости всей конструкцией. Опасность аварии от потери устойчивости особенно велика потому, что потеря устойчивости может наступить внезапно. В общем случае нагружения у арки могут быть участки, где нагрузка отсутствует. Поэтому арки при потере устойчивости в своей плоскости испытывают два изгиба: статический, вызванный бифуркацией упругой линии, и изгиб нагруженного участка после превышения нагрузкой критического значения. Важность накладывания статической нагрузки. Известно, что арка при воздействии на её дугу внезапно приложенной нагрузки может потерять устойчивость в плоскости, т. к. имеет нелинейную равновесную траекторию, неустойчивые ветви.
Ключевые слова: арки, устойчивость, нелинейный расчет, защемленная арка, прочность при продольном изгиб вне плоскости, усилие от критической нагрузки
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассмотрено решение с практически значимой точностью интегрального уравнения Вольтерры 2-го рода для плоской контактной задачи, учитывающей старение и ползучесть материала. Полученное решение ориентировано на использование доступных программных вычислительных средств.
Ключевые слова: решение плоской контактной задачи, численное решение, учет ползучести материала
в статье приводятся алгоритмы и листинги пользовательских функций для импортирования из GMesh сеток элементов в программную среду комплекса Mathcad, для их последующего анализа численными методами. А так же приведено решение по экспорту полученных результатов в программу GMesh для последующей визуализации.
Ключевые слова: визуализация результатов расчета, импорт сеток элементов с сложной топологией, экспорт сеток элементов с произвольной топологией, GMesh, Mathcad
Выполнен расчет напряженно-деформированного состояния несущей панели цифровой антенной решетки, установленной на матче корабля. Расчеты выполнены в статическом случае, при разных типах качки с постоянной угловой скоростью и переменной угловой скоростью. Показано, что действие бортовой качки оказывает существенное влияние на напряженно-деформированное состояние панели, и ее учет при переменной угловой скорости является обязательным условиям при проведении подобных расчетов
Ключевые слова: несущая панель, качка корабля, метод конечных элементов, угловая скорость, угловое ускорение, напряжения, деформации, статистика
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , , 05.23.17 - Строительная механика
В статье рассмотрен динамический расчет каркаса уникального здания по пространственной плитно-стержневой схеме на действие ветровых нагрузок с учетом статистической и динамической составляющих ветровой нагрузки методом конечных элементов. Моделирование ветрового воздействия выполнялось на основании модального анализа. Получены горизонтальные и вертикальные перемещения узлов. По результатам расчета сделаны выводы и даны рекомендации об изменении конструктивной схемы уникального здания.
Ключевые слова: уникальное здание; ветровая нагрузка; модальный анализ; пульсационная составляющая; каркас здания; метод конечных элементов
Разработана конечно-элементная модель грунт-фундаментная плита-верхнее строение. Исследовано напряженно-деформированное состояние фундаментной плиты с учетом моделей Винклера и Пастернака. По результатам расчета получены графики осадки фундаментной плиты.
Ключевые слова: конечно-элементная модель, модель Винклера, модель Пастернака, коэффициент постели, осадка фундаментной плиты, напряженно-деформированное состояние
"В статье рассмотрен новый способ приготовления мелкозернистых бетонных смесей с микронаполнителем и суперпластификатором, защищенный патентом на изобретение № 2535321. В качестве микронаполнителя использовалась карбонатно-кремнеземистая опока, в качестве пластифицирующей добавки использовали суперпластификатор ПОЛИПЛАСТ СП-1. Предложенный способ приготовления мелкозернистобетонной смеси заключается в изменении порядка смешивания компонентов и гомогенизации смеси. Для приготовления бетонной смеси предложено на первой стадии перемешивать до получения однородной массы цемент, микронаполнитель, часть кварцевого песка и долю воды затворения. На второй стадии к полученной массе добавляется остальная часть песка и воды, а также суперпластификатор. После этого окончательно перемешиваются все компоненты до получения однородной смеси. Данный способ обеспечивает снижение расхода цемента на 15% и суперпластификатора на 25%. "
Ключевые слова: мелкозернистый бетон, дисперсный минеральный микронаполнитель, добавка суперпластификатор, способ приготовления смеси
Проведено исследование ползучести железобетонных арок на основе следующих теорий: линейная теория ползучести Арутюняна-Маслова, кинетическая теория, теория течения, теория старения, а также нелинейная теория Ю.А. Гурьевой. Рассматривалась вязкоупругая модель работы бетона, т.е. полная деформация представлялась в виде суммы упругой деформации и деформации ползучести. Решение задачи выполнялось методом конечных элементов. Приведены графики роста стрелы прогиба и распределения напряжений в арматуре и бетоне.
Ключевые слова: железобетонная арка, ползучесть, теория наследственности, теория старения, теория течения, кинетическая теория, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние