ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ МОДЕЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ НА УМЕНЬШЕННЫХ МОДЕЛЯХ ИЗ ПРОИЗВОЛЬНОГО МАТЕРИАЛА
Ключевые слова:
тензометрия, равнопрочная балка, масштабная модель, модуль упругости, коэффициент тензочувствительностиАннотация
Проведение испытаний на реальных эксплуатируемых сооружениях, как правило, затруднено некоторыми осложняющими факторами. В статье рассматривается альтернативный натурному испытанию конструкций реальных сооружений метод экспериментальных исследований на уменьшенных масштабных моделях конструкций в лабораторных условиях.
Для оценки напряженно-деформированного состояния применялся тензометрический метод, который широко используется в инженерной практике благодаря своей надежности и универсальности. Предложена методика определения коэффициента чувствительности тензорезисторов и модуля упругости материала конструкции. Для обеспечения точности проводимых измерений, тензорезисторы располагаются на равнопрочной балке. Коэффициент чувствительности используемых тензорезисторов определяется посредством назначения контролируемого прогиба на конце балки. Полученная величина коэффициента чувствительности тензорезисторов используется для определения модуля упругости материала модели конструкции, для чего на конце балки задается нагрузка известной величины. Для оценки достоверности расчетов было произведено сравнение прогиба, полученного от вычисленного значения модуля упругости с фактическим прогибом от заданной нагрузки. В ходе эксперимента были получены опытные коэффициенты тензочувствительности резисторов и модуль упругости листового акрила модели равнопрочной балки.
Сделан вывод о том, что предложенная методика определения коэффициента чувствительности тензорезисторов и модуля упругости произвольного материала позволяет получать более точные и достоверные значения искомых характеристик. Данные, полученные с применением использованной методики, позволяют проводить дальнейший анализа напряженно-деформированного состояния различных конструкций.
Библиографические ссылки
Проблемы и совершенствование методов оценки грузоподъемности эксплуатируемых автодорожных мостов / А.И. Васильев, А.А. Курыпов, М.Л. Хазанов и др. // Транспортное строительство. 2023. № 3. С. 16–20.
Баранов Т.М., Толстиков Е.О. Оценка фактической работы пролетного строения железнодорожного моста с использованием мобильной системы мониторинга // Транспортные сооружения. 2018. Т. 5. № 4. URL : https://elibrary.ru/download/elibrary_36825347_99969460.pdf (Дата обращения 03.02.2025).
Быкова Н.М., Баранов Т.М., Толстиков Е.О. Методика уточнения грузоподъемности пролетного строения железнодорожного моста со сквозными главными фермами с применением мобильной автоматизированной системы мониторинга // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2017. № 2 (54). С. 196–203.
Бокарев С.А., Ефимов С.В. Вопросы подобия усиленных железобетонных балок при экспериментах на уменьшенных масштабных моделях // Науковедение. 2014. № 5 (24). URL : https://elibrary.ru/download/elibrary_23039398_84644906.pdf (Дата обращения 03.02.2025).
Зайнагабдинов Д.А., Басов В.В. Проектирование и изготовление натурной модели плиты безбалластного мостового полотна // Молодая наука Сибири. 2022. № 2 (16). С. 194–201.
СП 16.13330.2017 Стальные конструкции (ред. 27.06.2023): утв. приказом Минстроя РФ № 126/пр от 27.02.2017 г. Введ. 2017–08–28. М. : Минстрой России, 2017. 145 с.
СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (ред. 20.12.2021): утв. приказом Минстроя РФ № 832/пр от 19.12.2018 г. Введ. 2019–06–20. М. : Минстрой России, 2018. 148 с.
СП 164.1325800.2014 Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования (ред. 14.12.2020): утв. приказом Минстроя РФ № 452/пр от 08.08.2014 г. Введ. 2014–09–01. М. : Минстрой России, 2014. 76 с.
Дайчик М.Л.. Пригоровский Н.И., Хуршудов Г.Х. Методы и средства натурной тензометрии. М. : Машиностроение, 1989. 240 с.
Pradeep K.D., Pal K., Sharmal R.K. Strain Gauge Based Displacement Sensor // Journal of Physical Sciences. 2006. Vol. 10. P. 164–166.
ГОСТ 21616-91 Тензорезисторы. Общие технические условия. Введ. 1992–01–01. М. : комитет стандартизации и метрологии СССР, 1991. 48 с.
Мехеда В.А. Тензометрический метод измерения деформаций. Самара: СГАУ, 2011. 56 с.
Черепанов Г.П. Равнопрочный тяжелый брус: решение проблемы Галилея // Физическая мезомеханика. 2016. Т. 19. № 1. С. 84–88.
Полилов А.Н., Татусь Н.А., Тян Ш. Анализ корректности задач об изгибе равнопрочных композитных профилированных балок // Прикладная механика и техническая физика. 2019. Т. 60. № 1 (353). С. 167–180.
Арушонок Ю.Ю. Применение электротензометрии и цифровых технологий при испытании конструкций // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: строительство и архитектура. 2021. № 1 (82). С. 333–346.
