с 01.01.2000 по 01.01.2022
Санкт-Петербург, Россия
Россия
Россия
Цель: провести расчеты и анализ напряжений и усилий в сечениях простейших статически неопределимых стержней при циклическом изменении температуры. Методы: рассмотрено два типа стержней, образующих основную систему, принятую в методе перемещений. Стержень первого типа имеет жесткую заделку на одном из концов и шарнирно-подвижную опору на другом. Полным аналогом такого элемента является стержень с продольноскользящей заделкой и неподвижным шарниром на концах. Стержень второго типа имеет на концах жесткую заделку и продольноскользящую заделку. Названные типы стержней исследовались при отнулевом цикле изменения температуры. При этом, помимо напряжений, определялись также максимальные усилия — изгибающие моменты, чего не было в статически определимом стержне. Результаты: было установлено, что значения максимальных напряжений и максимальных моментов стремятся к стационарным значениям при увеличении времени цикла и уменьшении высоты сечения стержня. Максимальные сжимающие напряжения при циклических тепловых воздействиях заметно превышают их величины при установившейся температуре и достигают 35 %. Практическая значимость: полученные аппроксимирующие функции kσ(tc, h), kM(tc, h) для напряжений, моментов могут применяться для дальнейшего использования при расчете стержневых систем. Для большей точности можно воспользоваться полученными табличными значениями функции, kM и линейной интерполяцией между этими значениями.
стержень, усилия, напряжения, температура, цикл, статика, эксперимент
1. Шульгин А. А. Исследование напряженного состояния упругого стержня при циклических тепловых воздействиях // Наука и инновации в технических университетах: материалы Тринадцатого Всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых ученых. СПб., 2019. С. 27–28.
2. Pegin P.A., Shulgin A.A. Modern methods for calculating transport infrastructure objects for progressive collapse // BRIСS transport. 2023. Vol. 2, iss. 3. P. 6.
3. Шульгин А. А. О некоторых особенностях напряженного состояния упругого стержня при циклическом тепловом воздействии // Современное строительство: сборник статей магистрантов и аспирантов. СПб.: СПбГАСУ, 2019. Т. 1, вып. 2. С. 334
4. Маслов Г. Н. Элементарные статические расчеты сооружений на температурные изменения // Изв. НИИ Гидротехники. 1940. № 26. С. 131–176.
5. Плескачевский Ю. М., Старовойтов Э. И., Леоненко Д. В. Механика трехслойных стержней и пластин, связанных с упругим основанием. М.: Физматлит, 2011. 560 с.
6. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности / Г. С. Варданян [и др.]. М.: Инфра-М, 2010.
7. Pegin P.A., Pavlovets A. V. Analysis of the adhesion strength of the а550 reinforcement to concrete В25, В30 and В40 // E3S Web of Conferences. 2024. Т. 549. P. 01013.
8. Степин П. А. Сопротивление материалов: учеб. 12-е изд., стер. СПб.: Лань, 2012. 360 с.
9. Колесникова С. И. Методы решения основных задач уравнений математической физики: учеб. пособие. М.: МФТИ, 2015. 80 с.
10. Ильюшин А. А. Пластичность. Ч. 1. Упругопластические деформации. М.: Гостехиздат, 1948. 376 с.
11. Лавров С. С. Аппроксимация функций многих переменных с использованием метода наименьших квадратов // Вычислительная математика и математическая физика. 1964. Т. 4, вып. 3. С. 547–550.
12. Москвитин В. В. Циклическое нагружение элементов конструкций. М.: Наука, 1981. 344 с.
13. Елисеев В. Н., Товстоног В. А., Боровк ва Т. В. Алгоритм решения обобщенной задачи нестационарной теплопроводности в телах простой геометрической формы // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2017. № 1 (112). С. 112–128.
14. Павлов П. А. Основы инженерных расчетов элементов машин на усталостную и длительную прочность. Л.: Машиностроение, 1988. 250 с.
15. Клименко Е. С. Устойчивость сжатых неоднородных стержней с учетом физической нелинейности материала: дисс. … канд. техн. наук. Ростов н/Д., 2011. 112 с.
16. Козельская М. Ю., Чепурненко А. С., Языев С. Б. Расчет на устойчивость сжатых полимерных стержней с учетом физической нелинейности методом конечных элементов // Науковедение. 2013. Вып. 3.
