Исследование напряженно-деформированного состояния резинометаллической сейсмоопоры


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Разработан конечно-элементный подход для численного анализа параметров напряжённо-деформированного состояния резинометаллической сейсмоопоры в условиях вязкоупругого деформирования при наличии слоев из пористой резины. Упругие характеристики пористой резины определялись методом самосогласования для пор сферической формы. Для моделирования вязкоупругого поведения использовались интегральные соотношения на основе наследственной теории Больцмана-Вольтерра. В качестве ядра релаксации используется экспоненциальное ядро, содержащее мгновенные и длительные упругие характеристики материала. На основе вариационного принципа строится конечно-элементная модель деформирования конструкции с пространственной дискретизацией и дискретизацией по времени. Полученная система разрешающих уравнений содержит вектор дополнительной нагрузки, моделирующий реологические составляющие процесса деформирования; для ее решения использовался модифицированный метод Ньютона-Канторовича. Для повышения точности получаемых результатов применялась уточненная моментная схема конечного элемента с кубической аппроксимацией перемещений. Исследована численная сходимость конечно-элементных схем на примере решения задачи Ляме для полого вязкоупругого цилиндра из пористой резины. Проведен расчёт резинометаллической сейсмоопоры в предположении о релаксации только модуля сдвига пористой резины. Получены основные параметры напряжённо-деформированного состояния в зависимости от времени и марок применяемых резин.

Об авторах

Сергей Иванович Гоменюк

Запорожский национальный университет

Email: serega@znu.edu.ua
(д.т.н., проф.), профессор, каф. математического моделирования Украина, 69600, Запорожье, ул. Жуковского, 66

Сергей Николаевич Гребенюк

Запорожский национальный университет

Email: gsm1212@ukr.net
(к.т.н., доц.), доцент, каф. математического анализа Украина, 69600, Запорожье, ул. Жуковского, 66

Анна Анатольевна Бова

Запорожский национальный университет

Email: bova-anna@mail.ru (A.A.Bova
аспирант, каф. математического анализа Украина, 69600, Запорожье, ул. Жуковского, 66

Василий Зиновьевич Юречко

Запорожский национальный университет

Email: iuriechko@i.ua
аспирант, каф. математического анализа Украина, 69600, Запорожье, ул. Жуковского, 66

Список литературы

  1. В. И. Дырда, Н. И. Лисица, Н. Г. Марьенков, Т. Е. Твердохлеб, Е. Ю. Заболотная, Н. Н. Лисица, Н. В. Тымко, “Обоснование и выбор параметров резинометаллических сейсмоопор” // Геотехническая механика, 2009. № 84. С. 17-23.
  2. А. А. Чылбак, “Методика оценки прочности сейсмоизолированного здания при сейсмическом воздействии” // Вестник Тувинского госуниверситета, 2013. № 3, Технические и физико-математические науки. С. 65-70.
  3. В. В. Моторин, Разработка, исследование и реализация метода виброзащиты зданий с применением многослойных резинометаллических заменяемых виброизоляторов: Автореф. дис.. канд. техн. наук; спец. 05.23.17 «Строительная механика». М., 2005. 19 с.
  4. О. А. Ковальчук, Д. А. Зубков, П. И. Андреева, “Исследование эффективности резинометаллических виброизоляторов фирмы «Вибросейсмозащита» применительно к каркасным зданиям, возведенным вблизи тоннелей метро мелкого заложения” // Вестник МГСУ, 2011. № 6. С. 335-340.
  5. Ю. Г. Козуб, Напряженно-деформированное состояние резинометаллических виброизоляторов: Modern Problems and Ways of Their Solution in Science, Transport, Production and Education'2012 (8-27 December, 2012), 2012. 10 с., http://www.sworld.com.ua/konfer29/1109.pdf.
  6. Э. Э. Лавендел, Расчет резинотехнических изделий. М.: Машиностроение, 1976. 232 с.
  7. С. И. Дымников, “Расчет резино-технических деталей при средних деформациях” // Механика полимеров, 1968. № 2. С. 271-275.
  8. S. I. Dymnikov, “Calculation of rubber engineering components for average deformations” // Polymer Mechanics, 1968. vol. 4, no. 2. pp. 206-210. doi: 10.1007/BF00855620.
  9. В. Л. Бидерман, Н. А. Сухова, “Расчет цилиндрических и прямоугольных длинных резиновых амортизаторов сжатия” // Расчеты на прочность, 1968. № 13. С. 55-72.
  10. В. И. Дырда, Н. И. Лисица, А. В. Новикова, С. Н. Гребенюк, Ю. Г. Козуб, А. А. Бова, “Определение напряжённо-деформированного состояния резинометаллических сейсмоопор” / Методи розв’язування прикладних задач механiки деформiвного твердого тiла, Збiрник наукових праць. Т. 13. Днiпропетровьск: Лiра, 2012. С. 152-158, http://dspace.luguniv.edu.ua/jspui/handle/123456789/441.
  11. В. М. Мальков, Механика многослойных эластомерных конструкций. СПб.: СПбГУ, 1998. 320 с.
  12. В. В. Киричевский, Метод конечных элементов в механике эластомеров. Киев: Наукова думка, 2002. 655 с.
  13. В. Л. Нарусберг, Г. А. Тетерс, Устойчивость и оптимизация оболочек из композитов. Рига: Зинатне, 1988. 299 с.
  14. М. С. Ковальченко, “Механические свойства изотропных пористых материалов. I. Упругие и реологические свойства” // Порошковая металлургия, 1993. № 3(363). С. 89-96.
  15. M. S. Koval'chenko, “Mechanical properties of isotropic porous materials. I. Elastic and rheological properties” // Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 1993. vol. 32, no. 3. pp. 268-273. doi: 10.1007/BF00559762.
  16. R. W. Lewis, B. A. Schrefler, The Finite Element Method in the Static and Dynamic Deformation and Consolidation of Porous Media, Chichester, Wiley, 1998.
  17. E. Bemer, M. Boutéca, O. Vincké, N. Hoteit, O. Ozanam, “Poromechanics: from linear poroelasticity to non-linear poroelasticity and poroviscoelasticity” // Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP, 2001. vol. 56, no. 6. pp. 531-544. doi: 10.2516/ogst:2001043.
  18. X. Chateau, L. Dormieux, “Micromechanics of saturated and unsaturated porous media” // Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech., 2002. vol. 26, no. 8. pp. 831-844. doi: 10.1002/nag.227.
  19. O. Coussy, R. Eymard, “Non-Linear Binding and the Diffusion-Migration Test” // Transport in Porous Media, 2003. vol. 53, no. 1. pp. 51-74. doi: 10.1023/A:1023529906079.
  20. В. В. Киричевский, А. С. Сахаров, Нелинейные задачи термомеханики конструкций из слабосжимаемых эластомеров. Киев: Будiвельник, 1992. 216 с.
  21. С. М. Гребенюк, В. З. Юречко, “Визначення напружено-деформованого стану конструкцiй iз пористих матерiалiв” / Проблеми обчислювальної механiки i мiцностi конструкцiй, Збiрник наукових праць. Т. 15. Днiпропетровськ: Лiра, 2011. С. 60-69.
  22. А. С. Сахаров, В. Н. Кислоокий, В. В. Киричевский, И. Альтенбах, У. Габберт, Ю. Данкерт, Х. Кепплер, З. Кочык, Метод конечных элементов в механике твёрдых тел. Киев: Вища школа, 1982. 480 с.
  23. С. Н. Гребенюк, А. А. Бова, “Повышение точности моментной схемы конечного элемента для слабосжимаемых материалов” / Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве, образовании, Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции. Т. 22, Физика и математика, География. Одесса: Черноморье, 2009. С. 55-64.
  24. В. В. Киричевский, Б. М. Дохняк, Ю. Г. Козуб, С. И. Гоменюк, Р. В. Киричевский, С. Н. Гребенюк, Метод конечных элементов в вычислительном комплексе «МIРЕЛА+». Киев: Наукова думка, 2005. 416 с.
  25. В. И. Самуль, Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1982. 264 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Самарский государственный технический университет, 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».