Разработка математического комплекса моделирования процесса разрушения композиционных конструкций на основе высокоскоростных моделей деформирования
https://doi.org/10.22405/2226-8383-2020-21-3-292-305
Аннотация
На сегодняшний день существует риск разрушения для большого количества зданий
от различных аварийных ситуаций. Современная нормативная база проектирования и экс-
плуатации зданий, содержит многолетний опыт анализа причин обрушения, учитывает
большое количество воздействий на конструкции (динамические нагрузки, климатические
воздействия, временные и постоянные) в течении всего срока службы. Однако возрастаю-
щее количество аварий, с разной степенью разрушений, как отдельных частей, так и всего
строения, говорит о том, что воздействие, вызвавшее разрушение, не было учтено в норма-
тивных документах, на основании которых был спроектирован объект. Поэтому возникает
необходимость в точных расчетных алгоритмах, современных надежных и экономически
выгодных методиках по конструктивному усилению несущих каркасов зданий.
В статье рассмотрены существующие методы, для прогнозирования эффектов разру-
шения и решения задач на определение напряженно-деформированного состояния исходя
из специально разработанной модели прочности RHT (Riedel-Hiermaier-Thoma) для вы-
сокоскоростного деформирования железобетона в условиях динамического нагружения.
Рассмотрена модельная задача с использованием вариационного подхода, основанного на
построении функционала расчета мощности упругой деформации с учетом мощности сил
инерции для заряда взрывчатого вещества сферической формы, расположенного непо-
средственно перед сооружением. Все расчеты производились в среде ANSYSLS-DYNA,
получены результаты в форме графиков скоростей деформаций и полей напряжений
Об авторах
Геннадий Модестович Журавлев
Тульский государственный университет
Россия
доктор технических наук, профессор, профессор
Россия
доктор технических наук, профессор, профессор
Виктор Григорьевич Теличко
Тульский государственный университет
Россия
кандидат технических наук, доцент
Россия
кандидат технических наук, доцент
Никита Сергеевич Куриен
Тульский государственный университет
Россия
аспирант
Россия
аспирант
Александр Евгеньевич Гвоздев
Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого
Россия
доктор технических наук, профессор, профессор
Россия
доктор технических наук, профессор, профессор
Ольга Владимировна Кузовлева
Российский государственный университет правосудия
Россия
кандидат технических наук, доцент, доцент
Россия
кандидат технических наук, доцент, доцент
Список литературы
1. }Баженов~Ю.,М. Бетон при динамическом нагружении. М.: Стройиздат, 1970. 271 с.
2. }Бате~К. Численные методы анализа и метод конечных элементов / К.~Бате, Е.~Вилсон. М.: Стройиздат, 1982. 448 с.
3. }Бирбраер~А.,Н., Роледер~А.,Ю. Экстремальные воздействия на сооружения. СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. 594 с.
4. }Галлагер~Р. Метод конечных элементов. Основы / Р.~Галлагер. М.: Мир, 1984. 428 с.
5. }Козлитин~A.,M., Попов~А.,И., Козлитин~П.,А. Теоретические основы и практика анализа техногенных рисков. Вероятностные методы количественной оценки опасностей техносферы. Саратов: СГТУ, 2002. 178 с.
6. }Дегтярев~Д.,В.,Лисанов~М.,В., Сумской~С.,И., Швыряев~А.,А. Количественный анализ риска при обосновании взрывоустойчивости зданий и сооружений // Безопасность труда в промышленности, 2013, № 6. C. 82–89.
7. }Мартынюк~В.,Ф. Лекции по теории горения и взрыва: учеб. пособие. М.: Изд. центр РГУ нефти и газа им.~И.,М.~Губкина, 2014. 184 с.
8. }Журавлев~Г.,М., Куриен~Н.,С. Математическое моделирование взрывного воздействия неконтактного заряда на изотропную бетонную плиту // Тезисы 20-ой Международной научно-технической конференции «АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА, СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ И АРХИТЕКТУРЫ». Тула, 2019. С. 194–197.
9. }Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей: рук. по безопасности: приказ Ростехнадзора от 31 марта 2016 г. № 137. Сер. 27. Вып. 15. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2016. 44 с.
10. }Методы обоснования взрывоустойчивости зданий и сооружений при взрывах топливно-воздушных смесей на опасных производственных объектах: рук. по безопасности: приказ Ростехнадзора от 13 мая 2015 г. № 189. Сер. 27. Вып. 17. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2016. 78 с.
11. }Невская~Е.,Е., Глебова~Е.,В. Анализ способов и средств повышения уровня защиты зданий и сооружений от действия ударных волн // Безопасность труда в промышленности. 2017. № 2. С. 73–78.
12. }Журавлев~Г.,М., Куриен~Н.,С. Постановка задачи математического моделирования взрывостойкости и гарантированного разрушения пластин взрывной нагрузкой // Научно-технический журнал. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии Изд-во ОГУ им.~ И.,С.~Тургенева г. Орел, № 2. 2017, С 56–63.
13. }Расторгуев~Б.,С., Плотников~А.,И., Хуснутдинов~Д.,З. Проектирование зданий и сооружений при аварийных взрывных воздействиях. М.: Изд-во АСВ, 2007. 152 с.
14. }Ефремов~К.,В., Лисанов~М.,В., Софьин~А.,С. и др. Расчет зон разрушения зданий и сооружений при взрывах топливно-воздушных смесей на опасных производственных объектах// Безопасность труда в промышленности. 2011. № 9. C. 70–77.
15. }Сегерлинд~Л. Применение метода конечных элементов М.: Мир, 1979. 392 с.
16. }Агапова~Е.,А., Дегтярев~Д.,В., Лисанов~М.,В. и др. Сравнительный анализ российских и зарубежных методик и компьютерных программ по моделированию аварийных выбросов и оценке риска // Безопасность труда в промышленности. – 2015. – № 9. – С. 71–78.
17. }Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. Изд. 3-е, переработанное. В 2 т. Т.1. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. 832 с.
18. }American Society of Civil Engineers «Design of blast resistant buildings in petrochemical facilities». New York, 2010. 318 p.
19. }Moxnes~J.,F. et al. (2014) Experimental and numerical study of the fragmentation of expanding warhead casings by using different numerical codes and solution technics. Defence Technology, vol. 10, pp. 161-176.
20. }Riedel~W., Thoma~K., Hiermaier~S. Schmolinske~E. (1999) Penetration of reinforced concrete by BETA-B-500. Numerical analysis using a new macroscopic concrete model for hydrocodes. Proceeding of 9th international symposium on interaction of the effects of munitions with structures. Berlin, pp. 315-322.
21. }Tham~C.,Y. (2005) Reinforced concrete perforation and penetration simulation using Autodyn 3D. Finite Elements in Analysis and Design, vol. 41, pp. 1401-1410.
22. }Uddin~N. Blast Protection of Civil Infrastructures and Vehicles Using Composites. New York, 2010. 488 p.
Рецензия
Для цитирования:
Журавлев Г.М., Теличко В.Г., Куриен Н.С., Гвоздев А.Е., Кузовлева О.В. Разработка математического комплекса моделирования процесса разрушения композиционных конструкций на основе высокоскоростных моделей деформирования. Чебышевский сборник. 2020;21(3):292-305. https://doi.org/10.22405/2226-8383-2020-21-3-292-305
For citation:
Zhuravlev G.M., Telichko V.G., Kurien N.S., Gvozdev A.E., Kuzovleva O.V. The development of a mathematical complex for modeling the progress of destruction of composite structures based on hight-speed deformation models. Chebyshevskii Sbornik. 2020;21(3):292-305. (In Russ.) https://doi.org/10.22405/2226-8383-2020-21-3-292-305
Просмотров: 182
Послать статью по эл. почте 