Реализована задача разработки программного модуля, осуществляющего формирование карты оптимального раскроя металлического проката на основе результатов расчетов стержневых конструкций. Рассматриваемый алгоритм учитывает такие особенности задачи оптимизации раскроя, как учет ширины лезвия, возможность использования половины размера проката, поддержка оптимизации нескольких сечений, сварка деталей в случае превышения длины заготовки. Программный модуль разработан с использованием языков JavaScript и C#. Возможность автоматической генерации карт раскроя на основе результатов оптимизации стержневых конструкций повышает эффективность проектирования строительных конструкций.

Ключевые слова: проектирование в строительстве, стержневая конструкция, вычислительная система, web-разработка, оптимальный раскрой, металлический прокат, карта раскроя

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Рассмотрено моделирование многослойной конструкции в конечно элементном комплексе Ansys. Конструкция состоит из 10 слоев, каждый из которых обладает определенным определенными свойствами. Модель является имитацией грунтового основания дорожного покрытия. Рассматривается моделирование в виде упрощенной, плоской постановки задачи. Проведен анализ колебаний при ударном воздействии. Анализируется волновое поле смещений на заданном участке конструкции. На основе численного эксперимента построен подход к оценке характеристик слоя.

Ключевые слова: многослойная конструкция, вибродиагностика, моделирование, МКЭ, Ansys, импульсное воздействие, динамика, колебания

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

Рассмотрено моделирование пустотной плиты перекрытия в конечно элементном комплексе Ansys. Рассматривается построение 3D модели. Проведено численное моделирование при статическом нагружении плиты перекрытия. Исследовано влияние свойств материала на параметры напряженного состояния и прогиба конструкции. На основе численного эксперимента построен подход к оценке характеристик конструкции.

Ключевые слова: пустотная плита перекрытия, статический анализ, моделирование, МКЭ, Ansys, напряженное состояние, прогиб

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

Рассматривается задача создания формата файла, содержащего изображение, имеющего оптимизированный (сжатый) размер. Исходный файл представлен в формате BMP. Задача решается на основе оптимальной интерполяции данных полиномами различной степени. Моделирование процесса алгоритмизации выполнено в пакете MATLAB. Предложенный алгоритм показал хорошее сжатие исходной информации.

Ключевые слова: изображение, BMP формат, сжатие, алгоритм, полиномиальная регрессия

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Анализируется ГОСТовское определение понятия «частичный отказ», и предлагается расширение показателей, характеризующих особенностей таких отказов. Показано, что это обусловлено отличиями частичного отказа от полного, связанными с возможностью продолжения использования технического устройства по назначению в условиях частичной потери (вследствие поражения) предписанных функций. Это крайне важно для устройств, обладающих высокой производительностью и большими потерями за счет простоя. Авторами предлагаются показатели, помогающие анализировать частично работоспособную систему с позиции продолжения функционирования по назначению без оперативного устранения проявившегося частичного отказа. Сделаны предложения по содержанию и целям использования моделей частичных отказов. Утверждается, что таких моделей может быть несколько и в них должны найти отображения в виде математического описания риски, связанные с характеристиками распространения таких отказов и их влиянием на возможные экономические выгоды и потери.

Ключевые слова: частичный отказ, теория надежности, показатели надежности при частичном отказе, риски продолжения функционирования, принятие решений о продолжении функционировании

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Рассмотрена задача идентификации дефектов в конструкции в виде стенового элемента. Численное моделирование конструкции проводится в конечно-элементном комплексе Ansys. Исследуемая модель стеновой конструкции имеет дефект в виде сквозной трещины, определенной длины. Края трещины не взаимодействуют друг с другом. Рассмотрено возбуждение конструкции при импульсном нагружении. Проанализировано волновое поле смещений в контрольных точках. Выявлены признаки идентификации трещиноподобного дефекта.

Ключевые слова: численное моделирование, стеновой элемент, дефект, трещина, идентификация, конечно-элементное моделирование, динамический анализ, колебания, волновое поле смещений

01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.17 - Строительная механика

Проведены исследования по определению твердости у образцов из сталей СТ3 и 15Г. На основании корреляционных уравнений получены значения пределов прочности рассматриваемых сталей. С применение трехпараметрического закона распределения Вейбулла построены плотности распределения и получены минимальные значения пределов прочности. Полученные результаты предложено использовать для определения значения ресурса для несущих систем автомобилей.

Ключевые слова: надежность, ресурс, твердость сталей, прочность сталей, предел выносливости сталей, закон Вейбулла

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

Оценка качества ремонта железобетонной стойки опоры ЛЭП проводилась методом вибродиагностики. Предложен критерий оценки качества ремонта - величина относительной адгезии ремонтных слоев к основанию стойки. Выполнено моделирование колебаний конструкции опоры стойки ЛЭП и проведены расчеты в конечно-элементном комплексе Ansys. Построена зависимость параметров собственных частот колебаний от величины повреждения при различных величинах площадей адгезии. Получены уравнения зависимости изменения собственных частот колебаний от величины адгезии. Приведен расчет величины относительной адгезии ремонтного состава к бетону модельной конструкции.

Ключевые слова: вибродиагностика, критерий качества, ремонт конструкций, дефект, адгезия, собственные частоты

01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Разработан алгоритм выполнения ремонтных работ по восстановлению стоек опор воздушных линий электропередач на основе метода вибрационной диагностики. Установлена периодичность, состав и последовательность проведения восстановительных работ. Разработаны эффективные ремонтные составы для восстановления железобетонных конструкций стоек опор ЛЭП.

Ключевые слова: алгоритм, ремонт конструкций, категория состояния, ведомость дефектов, неразрушающие методы контроля, вибродиагностика

01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

В статье рассматривается метод выявления поврежденности ферменной стержневой консольной конструкции на основе нового информационного признака «экспресс – различения» наличия повреждения. Он основывается на анализа фазовых диаграмм при моделировании ее нестационарных колебаний. Произведено сопоставление различных параметров затухающих колебаний ферменной стержневой конструкции для конструкции без повреждения и с повреждением. Анализировались обработанные АЧХ и построенные на их основе фазовые диаграммы. Для анализа рассматривались АЧХ в диапазоне частот от 0 до 100 Гц. Анализ фазовых диаграмм в различных частотных областях конструкции представляется как информационный признак «экспресс – различения» наличия повреждения в ферменной конструкции.

Ключевые слова: Ферменная стержневая конструкция, повреждение, конечно-элементное моделирование, информационный признак, нестационарные колебания, амплитудно-частотный анализ, фазовые диаграммы

01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.17 - Строительная механика

Рассмотрен подход к оценке текущего состояния стержневых конструкций на примере опор ЛЭП, с применением метода вибродиагностики. В работе представлен пример аналитического моделирования собственных колебаний конструкции железобетонной опоры ЛЭП с дефектами в основании. Представлен расчет собственных частот первых пяти мод поперечных колебаний при различных величинах жесткости дефекта и получены зависимости относительных частот колебаний от жесткости дефекта. Установлен критерий оценки предаварийного состояния конструкций

Ключевые слова: вибродиагностика, стержневая конструкция, опора ЛЭП, дефект, аналитическое моделирование, поперечные колебания, собственные колебания, собственные частоты

01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

В статье рассмотрено сравнение собственных форм колебаний для первой и второй поперечных мод колебаний, полученных путем численного моделирования в КЭ пакете Ansys и аналитического расчета стержневой модели с упругим элементом на основе применения гипотезы Эйлера-Бернулли. Анализ сравниваемых форм колебаний при различных величинах дефекта показывает их удовлетворительное совпадение.

Ключевые слова: стержневая конструкция, колебания, дефект, конечно-элементное моделирование, аналитическое моделирование, формы колебаний

01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.23.17 - Строительная механика

Смешанный метод конечных элементов обладает преимуществами над классическими постановками данного метода в напряжениях и перемещениях и обеспечивает высокую точность и гладкость приближенных решений для силовых и кинематических неизвестных.
На практике, применение смешанного метода конечных элементов ограничено высокой размерностью получаемых систем сеточных уравнений, что приводит к существенному увеличению вычислительных затрат.
Применение ортогональных финитных функций для аппроксимации отыскиваемых величин приводит к формированию разреженных систем уравнений особой структуры, допускающей четырехкратное упрощение при их решении.
В статье предложен алгоритм модифицированного метода Гаусса для предварительного преобразования расширенной матрицы системы, на основе которого построен программный комплекс, включащий авторский решатель систем уравнений LISTSOLVER.
Подтверждена эффективность созданного решателя в сравнении с решателем общего типа.

Ключевые слова: смешанный метод конечных элементов, разреженные системы линейных уравнений, ортогональные финитные функции, метод Гаусса

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Приведен результаты расчета термонапряженного состояния балок в зависимости от различных способов прикрепления к основанию. Определено, что чем больше возраст «блоков-связей», тем большей жесткостью они обладают. Это означает, что они менее податливы, а величины напряжений в расчетном блоке близки к напряжениям в блоке с защемленными торцами.  

Ключевые слова: Термонапряжение, бетоны, блок-связи, опоры, податливость, защемление, темпе-ратура, перемещение

, 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Определены критерии идентификации параметров дефекта, на основе анализа различных мод собственных колебаний, с применением конечно-элементного модального расчета консольной полнотелой модели стержня имеющего однократный дефект. Разработана конечно-элементная модель в универсальном комплексе . Рассмотрена полнотелая (3-x мерная) модель на основе применения 3D конечного элемента Solid92. При решении задачи рассмотрены 26 мод колебаний в зависимости от величины дефекта и его местоположения.

Ключевые слова: Поврежденность, дефект, колебание, кантилевера, частота