Розв'язана задача згину композитного бруса на основі уточненої моделі напружено-деформованого стану, що враховує вплив деформацій поперечного зсуву. Розв'язок отримано аналітичним методом, він реалізує всі можливі варіанти закріплень кінців бруса. Наведено і проаналізовано результати визначення прогинів бруса під синусоїдним навантаженням у залежності від умов закріплення. Показано, що збільшення загальної жорсткості бруса приводить до зростання впливу поперечного зсуву.

Наведено результати теоретико-експериментальних досліджень задач згину композитних неоднорідних брусів тришарової структури. Порівнянню результатів теоретичних розрахунків з експериментальними даними підлягали основні співвідношення напружено-деформованого стану за класичною та уточненою некласичною теоріями згину композитних брусів. Некласичну теорію побудовано на гіпотезі, яка враховує викривлення (депланацію) перерізів внаслідок деформацій поперечного зсуву. Для дослідження використано результати експериментального вивчення згину тришарових зразків.

Експериментально досліджено механічний опір зразка шаруватого керамічного композита статичному згину. Розроблено методику розв'язку оберненої задачі на базі експериментальних даних щодо деформування шаруватої керамічної композитної балки-зразка, що дозволило оцінити її механічні характеристики. Побудовано нелінійну залежність напруження - деформація матеріалу зразка як квазіоднорідної структури. Одержано аналогічні залежності для кожного з двох типів матеріалів шарів, що утворюють композит. Теоретично досліджено напружено деформований стан шаруватого керамічного композита та проаналізовано одержані результати.

Установлено в задачi згину зв'язок нормальних напружень iз складовими повних дотичних напружень у поперечному перерiзi з криволiнiйним симетричним контуром. Одержано теоретичнi передумови для визначення вертикальних i горизонтальних складових дотичних напружень у перерiзах однорiдної симетричної замкнутої структури. Подано результати розрахунку трикутного та елiптичного перерiзiв.

Встановлено закон вимушених коливань з урахуванням деформації зсуву композитного неоднорідного бруса на двох шарнірних опорах під дією зосередженого гармонійного навантаження, прикладеного в довільному перерізі, що дозволяє визначати технічні характеристики коливних процесів таких брусів.

Одержано визначальне диференціальне рівняння та відповідні уточнені крайові умови для визначення поперечних переміщень при згині брусів композитної неоднорідної структури. Одержане рівняння дозволяє врахувати вплив поперечних зсувних деформацій за рахунок складової поперечних зусиль і, таким чином, дає уточнені результати визначення параметрів деформування композитних брусів. За достатньої точності одержуваних результатів визначення жорсткісних характеристик та самих прогинів є досить простими, на відміну від більш обурунтованих, але водночас і складніших ітераційних зсувних моделей згину.

Запропоновано ітераційні розрахункові моделі напружено-деформованого стану (НДС) для розв'язання задач механіки деформування брусів дискретно-неоднорідної структури з урахуванням депланації перерізів. Обгрунтовано гіпотези згинних депланацій перерізів, які послідовно змінюються від ітерації до ітерації залежно від бажаної точності розрахунку. Відзначено, що їх математична та фізична суть дає змогу одержувати збіжні результати розрахунку брусів практично довільної структури. Одержано систему визначальних диференціальних рівнянь відносно двох змінних - шуканих функцій, нормальних до поздовжньої осі переміщень, і деформацій зсуву. Структура рівнянь, кількість яких залежить тільки від кількості кроків у ітераційному процесі, дає змогу аналізувати задачі згину та зсуву відокремлено. У даному випадку уточнення компонентів НДС відбувається самоврівноваженими напруженими станами залежно від вихідних геометричних і фізико-механічних параметрів брусів. Одержано розв'язки у замкненому вигляді для моделей довільної ітерації, що надає можливість проаналізувати ступінь впливу різних чинників на депланацію перерізів і, як наслідок, на параметри деформування, стійкості та коливань брусів. Розв'язано задачу втрати стійкості окремих фаз у середовищі матриці за умови її руйнування. Виконано розв'язання дослідницьких і прикладних задач механіки композитних брусів для різних галузей техніки та експериментально обгрунтовано одержані результати.

Викладено методику визначення оптимальних технологічних режимів супутніх техніко-економічних параметрів процесу дробеструмененвого очищення металевих поверхонь та проведено ознайомлення з основними принципами побудови відповідних технологічних комплексів. Основні результати одержано на основі аналітично-експериментальних досліджень в галузі удосконалення технологій абразивного очищення й обробки поверхонь елементів інженерних конструкцій та окремих виробів.

Висвітлено теорію механіки деформування твердих тіл типу призматичних композитних брусів дискретно-неоднорідної структури. Проаналізовано проблеми розробки та реалізації моделей напруженно-деформованого стану для розв'язання задач згину, коливань і стійкості. На підставі ітераційного принципу запропоновано моделі деформування з урахуванням депланації поперечних перерізів брусів внаслідок піддатливості матеріалу об'єктів дослідження деформаціям зсуву й обтиснення.

Освещена теория механики деформирования твердых тел типа призматических композитных оболочек дискретно-неоднородной структуры. Проанализированы проблемы разработки и реализации моделей напряженно-деформированного состояния для решения задач сгиба, колебаний и устойчивости. На основе итерационного принципа предложены модели деформирования с учетом депланации поперечных сдвигов оболочек вследствие поддатливости материала объектов исследования деформациям сдвига и обжатия.

Розглянуто питання про умови деформування окремих армуючих фаз у матеріалі матриці кусково-однорідного композиту. Розвинуто аналітичну модель описання та аналізу передумов можливої втрати стійкості елементів з ускладненими умовами деформування, тобто в пружному середовищі, яким є матриця композиту. При цьому визначено вплив на стійкість окремих стиснутих фаз або їх ділянок кінематичних умов їх кріплення на кінцях та фізико-механічних властивостей пружного середовища. Одержано аналітичні співвідношення для оцінки деяких параметрів стійкості елементів армування композитів.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.62-01

Рубрики:

Стрижні < Елементи конструкцій >

Шифр НБУВ: Ж69944 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Надано результати дослідження технічного стану конструкцій трибунної споруди стадіону "Ворскла" ім. Олексія Бутовського в м. Полтава. На основі натурних вимірювань прогинів похилих ригелів поперечних рам каркасу (за максимального заповнення трибун глядачами) розроблено модель просторової роботи інженерних конструкцій споруди, що надало можливість прогнозувати експлуатаційний ресурс. Виявлено пріоритетні причини і наслідкові дефекти й міру їх впливу на технічний стан будівельних конструкцій. Розроблено рекомендації щодо надійної й безпечної експлуатації стадіону "Ворскла" м. Полтава.

На основі одержаного розв'язку варіаційної задачі виведено визначальні диференціальні рівняння зсувної моделі згину композитних брусів, які дозволяють враховувати додаткові обмеження, накладені на переміщення точок поверхні бруса.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.620

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Надано результати наступного (другого) етапу комплексного дослідження експлуатаційної надійності трибунної споруди (Східної трибуни) стадіону. Даний етап включає прямі натурні випробовування жорсткості похилих ригелів поперечних рам у реальних умовах експлуатації і є наступним після визначення технічного стану. За оцінкою технічного стану трибунної споруди визначальними - із точки зору надійної експлуатації - елементами рам каркасу виявилися похилі ригелі покриття трибун, для яких у даному повідомленні наведені дані натурних експериментальних випробовувань, які є основою моделювання роботоздатності трибунної споруди стадіону.

На основі натурного обстеження та випробовування окремих похилих ригелів рам трибунної споруди (Східної трибуни) стадіону подано результати моделювання просторової роботи елементів інженерних конструкцій споруди з урахуванням наявних обмежень деформування ригелів. Це надало можливість встановити реальні умови їх роботи і визначити експлуатаційний ресурс. Дослідження базуються на використанні співвідношень ітераційної зсувної моделі згину композитних брусів за умов обмеженого деформування. У результаті проведеного математичного моделювання був визначений рівень запасу міцності похилих ригелів у межах нормативного корисного навантаження, що надало змогу дійти висновку про можливість надійної експлуатації трибунної споруди.

На основі результатів останніх відомих досліджень теорії ударної взаємодії твердих частинок (дробинок) з пружно-пластичним півпростором стосовно дробеструменевої очистки порожнин циліндричних ємностей, типу тіл обертання узагальнено технологічні критерії такого процесу як вихідні дані для створення технічних засобів автоматизації підготовки поверхонь до покриття неметалевим захисним шаром, окреслено підходи до визначення основних характеристик руху відбитку абразивного факела по оброблюваній криволінійній внутрішній поверхні виробу за умови рівномірного і якісного очищення.

Аналітичний огляд джерел наукової інформації висвітлив ряд проблем у процесі зміни парадигми лікування переломів ребер за флотуючої грудної клітки. Рекомендації із занурювального остеосинтезу ребер мають контраверсивний характер стосовно класичних травматологічних рекомендацій щодо недоцільності цієї методики у разі тяжкої політравми. Крім того, пряме перенесення технологій металоостеосинтезу довгих трубчастих кісток у методики остеосинтезу ребер не враховує їх гістоанатомічні та функціональні особливості, а доказова база всіх досліджень грунтується виключно на клінічних наслідках лікування. На сьогодні жодна наявна методика остеосинтезу ребер не має біотехнічного обгрунтування. Наведено результати експериментального порівняння біомеханічних характеристик найбільш поширених в Україні методів остеосинтезу ребер. Дослідження проводилося на 34 реброво-м'язових фрагментах грудної стінки свиней. За експериментальних умов вивчалися характеристики жорсткості натурних ребрових зразків до та після остеосинтезу за трьома методиками: занурювальний інтрамедулярний метод за допомогою спиць; позавогнищевий екстраплевральний метод за допомогою оригінального апарата зовнішньої фіксації; занурювальний накістковий метод за допомогою пластин. Певні рівні необоротних деформацій на перших циклах статичних навантажень показали всі використані системи остеосинтезу, але найбільші їх значення спостерігалися під час занурювального остеосинтезу спицями та пластинами. Також відмічалася схильність до міграції окремих елементів із руйнуванням несучих структур ребер та появи люфтів за умов статичних навантажень та незадовільні характеристики щодо відновлення жорсткості ребрового блоку. Позавогнищевий екстраплевральний остеосинтез за допомогою оригінального апарату зовнішньої фіксації на основі пластин-стрижнів надає змогу досягти значень жорсткості, наближених до фізіологічного рівня (в експерименті - 93 % від природної жорсткості).

Кругові арки є поширеними елементами будівельних і машинобудівних конструкцій як окремі деталі, так і підкріплюючі елементи тонкостінних оболонок. Важливим для практики випадком дефоізотропних арок уже досліджений. Однак механіка деформування багатошарових арок є недостатньо вивченою, що створює додаткові перепони на шляху запровадження таких елементів у конструкторську практику. Мета роботи - теоретичне дослідження напружено-деформованого стану (НДС) симетрично закріпленої багатошарової арки, що перебуває під дією зосередженої нормальної сили в середньому перерізі, шляхом побудови аналітичного розв'язку відповідної задачі. У першій частині статті визначено задачу, її передумови, основні етапи побудови її загального розв'язку та умови, що моделюють різні способи закріплень кінців суцільної арки та арки із шарнірним вузлом у середньому перерізі. Симетрія досліджуваної арки надала змогу в ході розв'язання задачі розглядати тільки її половину, відокремлену по середньому перерізу з урахуванням відповідних статичних і кінематичних умов на торцях. НДС такого елементу подібний НДС кругового багатошарового бруса з навантаженнями на торцях, що дозволило використати одержаний авторами точний розв'язок теорії пружності відповідної задачі. Побудований таким чином розв'язок відповідає точному розв'язку задачі на більшій частині арки, а поблизу навантаженого перерізу та закріплених торців дають спрощений опис НДС без урахування його локальних спотворень. Одержані загальні співвідношення залежать від 6-ти невідомих параметрів у середньому перерізі, для визначення яких одержані статичні і кінематичні умови, що відповідають різним способам закріплення кінців арки та з'єднання її половин. Для демонстрації можливостей і апробації одержаного розв'язку приведені результати визначення НДС чотиришарової арки із жорстким закріпленням торців, з відношенням середнього радіусу до висоти перерізу рівним 1,75, а також результати додаткових розрахунків при збільшенні вказаного відношення до 15. Побудований розв'язок дозволяє визначати НДС симетричних композитних аркових елементів та кілець для дослідження їх статичної міцності та жорсткості, а також може бути використаний у ході розв'язання більш складних задач деформування багатошарових криволінійних елементів конструкцій.

Кругові арки є поширеними елементами будівельних і машинобудівних конструкцій як окремі деталі, а також підкріплюючі елементи тонкостінних оболонок. Важливим для практики випадком деформування арок є симетричний згин у власній площині під дією зосередженої сили. Опір однорідних ізотропних арок усебічно досліджений. Однак механіка деформування багатошарових арок є недостатньо вивченою, що створює додаткові перепони на шляху запровадження таких елементів у конструкторську практику. Мета роботи - теоретичне дослідження напружено-деформованого стану (НДС) симетрично закріпленої багатошарової арки, що перебуває під дією зосередженої нормальної сили в середньому перерізі, шляхом побудови аналітичного розв'язку відповідної задачі. У другій частині статті побудовано спрощений розв'язок задачі, одержаний із застосуванням гіпотези плоских перерізів, за якої виключається вплив деформацій зсуву та поперечного обтиснення на інші компоненти НДС. Такий розв'язок поступається за точністю одержаному у першій частині статті повному розв'язку, що враховує весь комплекс пружних характеристики матеріалів шарів, проте значно простіший у реалізації. Це дозволило із застосуванням побудованого спрощеного розв'язку одержати завершені співвідношення для невідомих статичних і кінематичних параметрів (невідомих постійних) для суцільних арок та арок з шарніром у середньому перерізі, що мають різні типи закріплень кінців. Для апробації та перевірки отриманих теоретичних співвідношень виконано розрахунок довгої тришарової арки малої кривизни (відношення середнього радіусу до висоти перерізу - 30). Наведено результати визначення прогинів арок з різними типами закріплень кінців, що отримані з використанням спрощеного і повного розв'язків, а також методом кінцевих елементів. Зроблено короткий аналіз точності спрощеного рішення у випадку зміни жорсткості зовнішніх і середнього шарів. Побудований спрощений розв'язок надає змогу із прийнятною для практики точністю визначати напружений стан довгих симетричних композитних аркових елементів та кілець малої кривизни. Однак достовірне визначення переміщень з його застосуванням має певні обмеження, чітке встановлення яких потребує проведення додаткових досліджень.