CC BY
8
УДК 658.56:004.94
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-5-119-122
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ДЕФОРМИРОВАНИЯ МОСТОВЫХ ОПОР
С ДЕФЕКТОМ
КС. Шестова
В работе анализируется наличие трещины в конструкции опор элемента моста на и ее влияние на выдерживаемую нагрузку. Проводится математическо-компьютерное моделирование нагружение нескольких опор, которые имеют и не имеют трещины, для выявления закономерности влияния этого фактора на выдерживаемую нагрузку. Также исследуется характер изменения первоначальной геометрии под воздействием значительных нагрузок. Делаются выводы о том, как влияют трещины в опорах на характер разрушения и выдерживаемую нагрузку в сравнении с моделью без трещин. Такие исследования позволяют непосредственно оценить влияние качества изделия на различные процессы, что необходимо, в связи с тем, что в значительном числе случаев качество той или иной детали оказывает непосредственное влияние не только на срок службы изделия, но и в последствии на жизнь и здоровье людей и материальный ущерб. Поэтому была проведена серия компьютерных моделирований, целью которых было исследование влияния трещин в опорах моста на различные параметры.
Ключевые слова: исследование, качество, дефект, мост, опора, нагрузка, трещина.
Качество некоторых деталей является важным покателем для обеспечения не только длительного срока службы узла (конструкции, машины и т.д.), но и в некоторых случаях для обеспечения безопасности [1-5]. Последнее особенно касается опорных элементов различных конструкций и сооружений. Которые могут выполняться в совершенно разном виде и иметь различную конструкцию. При этом один из наиболее распространенных материалов для таких конструкций является черный металл - сталь, который отличается высокими эксплуатационными свойствами, большой прочностью, долговечностью и относительно простым монтажом.
Однако применение металла для опорных конструкций имеет свои недостатки:
- низкая коррозионная стойкость;
- возможность образования трещин при производстве или в результате монтажа;
- необходимость применения сварки или других типов соединений (болтового, клепки и пр.).
Все это уменьшает ресурс конструкции и снижает ее безопасность в конечном счете, так как дефекты на подобии трещин, непроваров, местного изменения механических свойств материала, дефекты соединений могут значительно снижать несущую способность всей конструкции. Поэтому не только актуальной задачей, но и важной является изучение поведения опорных элементов моста под нагрузкой, имеющим дефекты, то есть балки, опоры или другие элементы выполнены некачественно. Данная работа посвящена изучению влияния значительной нагрузки на опоры моста при имеющейся трещине в одной из балок. Исследование проводится компьютерным моделированием в программе Ansys [6-10], которое подразумевает создание избыточной нагрузки на верхнюю часть свода конструкции. Для сравнения было также проведено моделирование нагружения опор без трещин.
Компьютерное моделирование проводилось при следующих условиях: материал конструкции - конструкционная углеродистая сталь, температура материала и окружающей среды - 20°С, нагрузка приходится на верхнюю часть объекта. В первом слу-
чае моделировалось поведение конструкции без трещины, а во втором с одной сквозной трещиной в центральной балке.
Результатом моделирования стали изображения того, как на разных стадиях за один и тот же интервал времени меняется форма конструкции (рис. 1).
в г
Рис. 1. Стадии изменения формы
Из полученных изображений видно, что большая деформация в первом случае приходится на свод, а также на центральную вертикальную балку. Балка деформируется по принципу осадки, т.е. уменьшается длина, увеличивается площадь поперечного сечения и происходит небольшое бочкообразование. Свод меняет форму в месте приложения нагрузки и приобретает более угловатую форму. Во втором же случае происходит изменение и свода, и центральной балки, и боковых балок. Однако из-за трещины центральная балка изменяет форму иначе и вместо небольшого осаживания происходит перемещение верхней части центральной балки относительно нижней ее части, при этом наблюдается некоторый их изгиб.
Помимо изменения формы также было оценена нагрузка (в кН), которую могут выдержать обе конструкции (рис. 2).
Рис. 2. Графики нагрузки
Согласно полученным данным, было установлено, что качество конструкции, выражающиеся в наличии дефектов, существенно влияют на нагрузку, которую конструкция может выдерживать. Выявлено, что конструкция без трещины может выдерживать нагрузку в более чем в 2 раза выше, чем конструкция с трещиной. Такое большое отличие может быть не покрытым при проектном расчете за счет повышающего коэффициента, который учитывает увеличение максимально допустимой нагрузки. Поэтому трещина является существенным дефектом, который отрицательно сказывается на правильной работоспособности всей конструкции и может послужить критической точкой.
Таким образом, установлено, что наличие дефектов, в данном случае трещины, в значительной мере влияют на выдерживаемою нагрузку, что сказывается на безопасности эксплуатации такой конструкции, на ее длительность эксплуатации и возможные дальнейшие издержки. Поэтому необходимо своевременно выявлять различные дефекты и низкокачественные детали во всех сферах деятельности, особенно следует уделить внимание ответственным элементам и работающим при больших нагрузках.
Список литературы
1. Елисеева Т.А., Кондратова А.И. К вопросу оценки рисков процессов системы менеджмента качества предприятий // Всероссийская научно-техническая конференция «Отечественный и зарубежный опыт обеспечения качества в машиностроении». 23-25 октября 2019 г.: сборник докладов. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. 304-306.
2. Шестова К. С. Преимущества всеобщего управления качеством // Теоретические и практические аспекты формирования и развития "новой науки" : сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции, Стерлитамак, 09 мая 2022 года. Стерлитамак: АМИ, 2022. С. 101-103.
3. Антонова И.И., Смирнов В.А., Антонов С.А. Всеобщее управление качеством. Основоположники всеобщего менеджмента качества. М.: Русайнс, 2016. 16 с.
4. Васин С.Г. Управление качеством. всеобщий подход: Учебник для бакалавриата и магистратуры. Люберцы: Юрайт, 2016. 404 с.
5. Зайцев Г.Н. Управление качеством. Технологические методы управления качеством изделий: учебное пособие. СПб.: Питер, 2017. 352 с.
6. Кондратова А.И. К вопросу оценки выдерживаемой нагрузки труб металлоконструкций с дефектами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. Вып. 9. С. 501-504.
7. Басов К.А. ANSYS и LMS Virtual Lab. Геометрическое моделирование. М.: Книга по Требованию, 2006. 240 с.
8. Кондратова А.И. Комплексное исследование некачественных трубных изделий // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. Вып. 10. С. 523-525.
9. Городецкий А.С. Компьютерное моделирование в задачах строительной механики. М.: АСВ, 2016. 338 с.
10. Кондратова А.И. Определение и оценка предельных нагрузок деталей конструкции // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 119-122.
Шестова Кристина Сергеевна, магистрант, kristina_shestova@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
COMPUTER ANALYSIS OF DEFORMATION OF BRIDGE SUPPORTS WITH A DEFECT
K.S. Shestova
The paper analyzes the presence of a crack in the structure of the bridge element supports and its effect on the withstand load. Mathematical and computer simulation of loading of several supports, which have and do not have cracks, is carried out in order to identify the regularities of the influence of this factor on the withstand load. The nature of the change in the original geometry under the influence of significant loads is also investigated. Conclusions are drawn on how the cracks in the supports affect the nature of the destruction and the load bearing in comparison with the model without cracks. Such studies make it possible to directly assess the impact of product quality on various processes, which is necessary due to the fact that in a significant number of cases the quality of a particular part has a direct im-
121
pact not only on the service life of the product, but also subsequently on the life and health of people and material damage. Therefore, a series of computer simulations was carried out, the purpose of which was to study the effect of cracks in the bridge piers on various parameters.
Key words: research, quality, defect, bridge, support, load, crack.
Shestova Kristina Sergeevna, undergraduate, kristina_shestova@,mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 004.492.3
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-5-122-129
ЗАЩИТА ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИЙ ОТ УЯЗВИМОСТИ PHP CODE INJECTION
Г.В. Беликов, И.Д. Крылов, В.А. Селищев
Рассматривается уязвимость веб-уязвимости PHP Code Injection как наиболее опасная угроза современным вэб-сервисам. Изложены основные методы защиты.
Ключевые слова: информационная безопасность, веб-страницы, веб-уязвимость, тестирование на проникновение.
Целью статьи является исследование одной из основных уязвимостей веб-сервисов, методов и инструментов тестирования на проникновение.
Рассматриваемая уязвимость возникла из-за использования языка PHP, который создавался для разработки веб-приложений, а в дальнейшем эволюционировал в язык общего направления.
PHP - язык с динамической типизацией, тип данных в нем определяется не при объявлении переменной, а при присваивании ей значения. Данный язык исполняется на сервере, написанные на PHP программы получают данные от пользователей сайта, обрабатывают их, взаимодействуют с базами данных, возвращают на сайт обработанную информацию [11.
Статья посвящена рассмотрению веб-уязвимости PHP Code Injection, по той причине, что веб-уязвимости до сих пор занимают лидирующие позиции в списке самых опасных уязвимостей.
Принцип действия атаки. PHP Code Injection - уязвимость ввода вредоносного кода на языке PHP, который исполняется на стороне сервера. Данная уязвимость возникает, когда приложение включает управляемые пользователем данные строкой URL, которая динамически оценивается интерпретатором кода. Если пользовательские данные строго не проверены, злоумышленник может использовать специально созданный ввод для изменения кода, который должен быть выполнен и ввести произвольный код, исполняемый сервером.
PHP-инъекция становится возможной, если входные параметры принимаются и используются без проверки [11.
Уязвимость внедрения кода на стороне сервера как правило приводит к полной компрометации данных и функциональности приложения, а также сервера, на котором размещается приложение. Кроме этого появляется возможность использовать сервер в качестве платформы для дальнейших атак на другие системы.
Процесс эксплуатации уязвимости происходит только в строке URL с помощью функций, вводя которые появляется возможность изменить код и функционал вебстраницы ради личной выгоды или забавы. Все начинается с тестирования вебстраницы на возможность ответа от сервера.
