CC BY
14
A method for optimizing the recovery process ofparts according to the energy criterion is proposed. This is due to the fact that today the main parameter is the cost of recovering parts or reduced costs, which in practice are largely influenced by prices, and the true production costs, the novelty of the process, all energy costs, are not always taken into account and living labor for production (energy criterion).
Key words: technology, energy criteria, restoration of parts, electric arc load, running hours, production costs, cost, rational method, process optimization, environment, surfacing restoration.
Kokiyeva Galiya Yergeshevna, doctor of technical sciences, kokievagalia@mail. ru, Russia, Yakutsk, Yakutsk state agricultural academy,
Voinash Sergey Alexandrovich, engineer, sergey_voi@mail.ru, Russia, Novosibirsk, Novosibirsk state agrarian university
УДК 624.21; 004.942
ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМИРОВАНИЯ МОСТА ПОД НАГРУЗКОЙ
А.А. Еремеев
Приводятся результаты симуляции процессов нагружения части мостовой конструкции, выполненной из различных металлических материалов. Проведен сравнительный анализ деформаций и напряжений, возникших в результате приложения силы к полотну моста.
Ключевые слова: металлическая конструкция, мост, нагружение, напряжение, деформация, ANSYS.
Мосты являются одной из важнейших частей транспортной системы любой железнодорожной, автомобильной или пешеходной дороги.
Мостовая конструкция воспринимает всю нагрузку от объектов, находящихся на ней, поэтому обеспечение надлежащей выдерживаемой нагрузки является важным и необходимым этапом в проектировании моста, а исследование характера распределения напряжений и деформаций в сооружениях, выполненных из различных сплавов металлов позволит выбрать наиболее оптимальный для строительства материал [1-3].
В работе рассматривается деформирование части моста, изготовленной из металлических элементов в ПО Ansys Static Structural [4- 5]. Материалами были выбраны структурная сталь и алюминиевый сплав. Конструкция моста с геометрическими размерами приведена на рис. 1.
Для упрощения расчетов конструкция считается цельной, без использования соединительных элементов. Одноосная вертикальная нагрузка осуществляется на полотно, расположенное на поперечных балках, на которые распределяется сила, равная 10 т. Сила гравитации в симуляции учитывается. Крайние поперечные горизонтальные балки зафиксированы. Расчет проводится при нормальных внешних условиях. Полотно в расчетах не рассматривается, рассчитывается только сама металлическая конструкция.
Рис. 1. Конструкция полётного строения моста
Основными исследуемыми в симуляции параметрами являются деформация (рис. 2) и эквивалентные напряжения (рис. 3).
§
22.349 Мах
20, В! 2
18,211
15,609
13,003
10,406
7,3045
5,203
2,6015
О Мш
б
Рис. 2. Деформации: а - для моста из стали; б - для моста
из алюминия
Как видно из рисунков, наибольшая деформация при одинаковом времени нагружения наблюдается для пролетного строения моста, изготовленного из алюминия. При этом максимальное значении деформации для стального моста - 8,4, в то время как у алюминиевого моста максимальная деформация составляет на 270% больше и составляет 22,3. При этом наибольшее искажение от первоначальной формы присутствует во время приложения силы к алюминиевому пролетному строению.
У
70,185 Мах
62,387
54,589
46,791
38,994
31,196
23,398
15,6
7,8024
0,0046087 М1п
а
69,453 Мчх
61,736
54,02
46,303
ЗБ,58б
30,87
23,153
15,436
7,7195
0,0028042 Мт
б
Рис. 3. Эквивалентное напряжение по фон-Мезису: а - для моста из стали; б - для моста из алюминия
Распределение эквивалентных напряжений и их значения имеют схожий характер и величины, что связано с одинаковым типом нагруже-ния.
Стоит учесть МЦХ конструкции: для стального моста масса составляет 1500 кг, а для алюминиевого - 500 кг.
К достоинствам алюминиевого моста стоит отнести меньшую подверженность коррозии, а также меньшую массу и болью легкость монтажа и доставки. При этом стальной мост отличается большей несущей способностью и безопасностью.
Поэтому при выборе материала следует учитывать местность монтажа конструкции, возможность установки дополнительных опор, характеристики почвы в которую внедряется устой, и обую расчетную нагрузку на мост.
Список литературы
1. Нехаев Г. А., Захарова И. А. Металлические конструкции в примерах и задачах: учебное пособие. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2010. 144 с.
2. Туманов А.В. Железобетонные и металлические конструкции: курс лекций. М.: Феникс, 2012. 144 с.
3. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: учебник для студентов высших технических учебных заведений. 10-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 588 с.
4. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера. Практическое руководство. М.: Либроком, 2015. 272 c.
5. Басов К. А. ANSYS Справочник пользователя. М.: Книга по Требованию, 2005. 640 c.
Еремеев Андрей Александрович, магистрант, andbily@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
RESEARCH OF DEFORMATION OF A BRIDGE UNDER LOAD
A.A. Eremeev
The results of simulation of loading processes of parts of a bridge structure made of various metal materials are presented. A comparative analysis of the deformations and tension resulting from the forces to the canvas of the bridge.
Key words: metal construction, bridge, loading, stress, deformation, ANSYS.
Eremeev Andrey Alexandrovich, undergraduate, andbily@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
