Численное моделирование напряженно - деформированного состояния балки с гибкой стенкой
Loading...
Date
2011
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Металлические конструкции
Abstract
RU: В работе выполнено исследование напряженно-деформированного состояния балок конвейерной галереи. Предложено три варианта конструктивного решения главных балок конвейерной галереи: широкополочный двутавр, балки с гибкой и жесткой стенками. На основе метода конечных
элементов получены поля напряжений и деформаций, выявлены зоны локальных напряжений. С целью снижения локальных напряжений и обеспечения местной устойчивости стенки балки показано необходимость установки дополнительных поперечных ребер в приопорной зоне. Моделирование балок с гибкой стенкой выполнялось с учетом геометрической нелинейности. Также было выполнено
аналитическое исследование напряженно-деформированного состояния балки с гибкой стенкой, согласно «Руководства по проектированию стальных тонкостенных балок» НИИ Проектстальконструкция. Сопоставление полученных результатов с данными численного моделирования показали удовлетворительное совпадение. Анализ модели тонкостенной балки выявил значительный запас несущей способности порядка 20 %.
UK: У роботі виконано дослідження напружено-деформованого стану балок конвеєрної галереї. Запропоновано три варіанти конструктивного рішення головних балок конвеєрної галереї: широкополичний двотавр, балки з гнучкою і жорсткою стінками. На основі методу кінцевих елементів отримано поля напружень і деформацій, виявлено зони локальних напружень. З метою зниження локальних напружень і забезпечення місцевої стійкості стінки балки показано необхідність встанов лення додаткових поперечних ребер у приопорній зоні. Моделювання балок із гнучкою стінкою виконувалося з урахуванням геометричної нелінійності. Також було виконано аналітичне дослідження напружено - деформованого стану балки з гнучкою стінкою, згідно з «Керівництвом з проектуваннясталевих тонкостінних балок» ЦНДІ Проектстальконструкція. Співставлення отриманих результатів з даними чисельного моделювання показали задовільний збіг. Аналіз моделі тонкостінної балки виявив значний запас несучої здатності близько 20 %.
EN: In this paper we have investigated the deflected mode of conveyor gallery girders. Three variants of the constructive concept of main conveyor gallery girder were proposed: H-girder, girders with flexible and hard wall. Based on the finite element method, stress and strain fields were derived. Areas of local stresses were identified. In order to reduce local stresses and to ensure local stability of the girder wall, the need to install additional two-side stiffener in zone near the support was shown. The modeling of thin-walled girders was made according to the geometric nonlinearity. The analytical study of thin-walled girder deflected mode was performed according to the «Guidelines for the design of steel thin-walled girders» CSIIProjectsteelconstruction. Comparison of the results with numerical simulations showed a satisfactory agreement. Analysis of thin-walled girder model revealed a significant stock carrying capacity of approximately 20 %.
UK: У роботі виконано дослідження напружено-деформованого стану балок конвеєрної галереї. Запропоновано три варіанти конструктивного рішення головних балок конвеєрної галереї: широкополичний двотавр, балки з гнучкою і жорсткою стінками. На основі методу кінцевих елементів отримано поля напружень і деформацій, виявлено зони локальних напружень. З метою зниження локальних напружень і забезпечення місцевої стійкості стінки балки показано необхідність встанов лення додаткових поперечних ребер у приопорній зоні. Моделювання балок із гнучкою стінкою виконувалося з урахуванням геометричної нелінійності. Також було виконано аналітичне дослідження напружено - деформованого стану балки з гнучкою стінкою, згідно з «Керівництвом з проектуваннясталевих тонкостінних балок» ЦНДІ Проектстальконструкція. Співставлення отриманих результатів з даними чисельного моделювання показали задовільний збіг. Аналіз моделі тонкостінної балки виявив значний запас несучої здатності близько 20 %.
EN: In this paper we have investigated the deflected mode of conveyor gallery girders. Three variants of the constructive concept of main conveyor gallery girder were proposed: H-girder, girders with flexible and hard wall. Based on the finite element method, stress and strain fields were derived. Areas of local stresses were identified. In order to reduce local stresses and to ensure local stability of the girder wall, the need to install additional two-side stiffener in zone near the support was shown. The modeling of thin-walled girders was made according to the geometric nonlinearity. The analytical study of thin-walled girder deflected mode was performed according to the «Guidelines for the design of steel thin-walled girders» CSIIProjectsteelconstruction. Comparison of the results with numerical simulations showed a satisfactory agreement. Analysis of thin-walled girder model revealed a significant stock carrying capacity of approximately 20 %.
Description
В. Волкова: ORCID 0000-0002-1883-1385
Keywords
балка с гибкой стенкой, напряженно-деформированное состояние, метод конечных элементов, численное моделирование, поля напряжений и деформаций, балка з гнучкою стінкою, напружено-деформований стан, метод кінцевих елементів, чисельне моделювання, поля напружень і деформацій, thin-walled girder, deflected mode, finite element method, numerical simulation, stress and strain fields, КГ
Citation
Волкова, В. Е. Численное моделирование напряженно - деформированного состояния балки с гибкой стенкой [Електронный ресурс] / В. Е. Волкова, А. А. Макарова // Металеві конструкції. – 2011. – Т. 17, № 4. – С. 261–269.