ВДОСКОНАЛЕННЯ ДИНАМІЧНИХ МОДЕЛЕЙ СТРИЖНЕВИХ СИСТЕМ
DOI:
https://doi.org/10.18664/1994-7852.181.2018.156497Ключові слова:
стрижневі системи, динамічні моделі, зниження розмірності моделі, верифікація моделі, натурний експеримент, ґратчасті баштиАнотація
Автором розглядається можливість застосування методів зниження розмірності динамічних моделей стосовно стрижневих систем з багатьма ступенями свободи. Об’єктом дослідження є ґратчасті башти. Слід зазначити, що конструкції ґратчастих башт і оглядових майданчиків дуже чутливі до динамічних навантажень. Такі впливи можуть бути викликані не тільки дією вітру, льоду, землетрусами, ударами, вибухами, пішоходами, а й механічними відмовами деяких несучих елементів. Коливання, які збуджуються цими впливами, охоплюють широкий спектр частот. У сучасному аналізі динамічної поведінки механічних систем особлива увага направлена на розвиток складних комп'ютерних моделей. Однак зіставлення результатів чисельного моделювання і даних натурних експериментів не завжди показує їхній задовільний збіг. Тому застосування дискретних моделей має ряд обмежень. Досліджуване спорудження включає в себе велику кількість різних підсистем і елементів: внутрішнє і зовнішнє ядра жорсткості, оглядові майданчики, сходи і огороджувальні конструкції. Елементи несучих конструкцій ґратчастої башти були виготовлені зі сталі, а елементи ходових площадок та огорож – з деревини. Внаслідок цього динамічна модель об'єкта містила понад тисячу параметрів, частина з яких відома з певною часткою ймовірності. При побудові динамічної моделі була виконана дискретизація вихідної системи і отримана система рівнянь методу скінченних елементів. Основне завдання дослідження полягає в редукції моделі і виявленні невеликої кількості змінних, що визначають динаміку системи., Тобто пошуку енергетичного «ядра» системи. У статті представлені результати натурних досліджень і чисельного моделювання динамічної поведінки ґратчастої оглядової вежі. Шляхом поділу на незалежні підструктури виконано зниження розмірності вихідної динамічної моделі. З метою верифікації отриманих моделей меншої розмірності виконано зіставлення результатів моделювання методом кінцевих елементів і даних натурного експерименту.
Посилання
Da Silva, J.G.S. Structural assessment of current steel design models for transmission and telecommunication towers [Text] / J.G.S. Da Silva, P.C.G.D. Da Vellasco, S.A L. De Andrade, M.I.R. De Oliveira // Journal of Constructional Steel Research. – 2005. – Vol. 61. – P. 1108–1134.
Kitipornchai, S. Effect of bolt slippage on ultimate behaviour of lattice structures [Text] / S. Kitipornchai, F.G.A. Al-Bermani, A.H. Peyrot // ASCE Journal of Structural Engineering. – 1994. – Vol. 120, Issue 8. – P. 2281- 2287.
Ungkurapinan, N. Joint slip in steel electric transmission towers [Text] / N. Ungkurapinan, S. Chandrakeerthy, S.R. De, R.K.N.D. Rajapakse, S.B. Yue // J. Engineering Structures. – 2003. – Vol. 25. – P. 779-788.
Glanville, M.J. Full-scale damping measurements of structures in Australia [Text] / M. J. Glanville, K.C.S. Kwok, R.O. Denoon // J. Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. – 1996. – Vol. 59. – P. 349–364.
Ostendorp, M. Damping Characteristics of a Steel Lattice Structure [Text] / M. Ostendorp // Proceedings of the 15th ASCE Structures Congress, April 16, 1997, Portland, Oregon. – Р. 358-362.
Банах, Л. Я. Методы декомпозиции и редукции динамических моделей при колебаниях механических систем [Текст] / Л. Я. Банах // Вестник научно-технического развития. – 2012. – Т. 58, № 6. – С. 3–
Kurbatov, V. G. Subspace methods of approximate solving of differential equations from the point of view of functional calculus [Text] / V. G. Kurbatov, I. V. Kurbatova // Eurasian Math. Journ. – 2012. – Vol. 3, № 4. – P. 53–80.
Mitsuharu, Kurata1. Dynamic reduction and recovering based on substructuring method [Text] / Mitsuharu Kurata1, Buntara Sthenly Gan1, Eiji Nouchi1 // Proceedings of the 9th International Conference on Structural Dynamics, EURODYN 2014 Porto, Portugal, 30 June – 2 July 2014. – P.1905–1909.
Перельмутер, А. В. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа [Текст] / А. В. Перельмутер, В. И. Сливкер. – 4-е изд., перераб. – М. : Издательство СКАД СОФТ, 2011 – 736 с.
Gaile, L. Analysis of Dynamic Parameters of Observation Towers in Latvia [Text] / L.Gaile // Proceedings of the 9th International Scientific and Practical Conference. Volume 1I – Р. 57-62
Volkova, V. E. Experimental qualitative identification of damping and stiffness characteristics of lattice towers [Electronic sourse] / V.E. Volkova, L. Gaile, L. Pakrastins // 2017 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 251 012108 DOI: 10.1088/1757-899X/251/1/012108 EID: 2-s2.0-85034448884/
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Вікторія Євгенівна Волкова
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by-nc-nd/4.0/88x31.png)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.