В статье рассмотрены результаты расчёта арматуры в монолитных железобетонных перекрытиях. Предметом исследования является арматура участка плиты, расположенного рядом с колонной. Исследование выполнялось путём постановки вычислительного эксперимента. Моделирование выполнялось в программных комплексах: Revit, Сапфир и Лира-САПР. Приведены характеристики образцов (конечноэлементных схем) вычислительного эксперимента и основные результаты их расчёта в среде ПК Лира-САПР. Установлено, что для наиболее правильного и экономичного подбора арматуры в моделях без АЖТ шаг триангуляции в плите желательно принять равным стороне сечения колонны или несколько больше, но не более чем на 15%. При использовании АЖТ область плиты вблизи узла следует моделировать конечными элементами с шагом триангуляции равным половине стороны поперечного сечения колонны.

Ключевые слова: BIM технология, железобетон, перекрытие, триангуляция, конечный элемент, подбор арматуры, Revit, Сапфир, Лира-САПР

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

В статье рассмотрены результаты расчёта монолитных безбалочных перекрытий. Конечноэлементные модели создавались в Rewit Сапфир и Лира-САПР. Приведено описание методики создания компьютерных моделей план вычислительного эксперимента и основные параметры рассчитанных опытных образцов. Всего было рассчитано четыре серии образцов, отличающихся способом создания модели. В каждой серии реализованы все доступные способы триангуляции. Для сопоставимости результатов шаг триангуляции в каждой из серий принимался одинаковым: 0.17, 024, 0.4, 0.46, 0.55, 0.67 и 0,86 м. Авторами выполнен сравнительный анализ качества схем после их импорта в ПК Лира-САПР. Всего было выполнен анализ 63 схем. Установлено, что при экспорте схем из разных ПК такие данные как материалы, жесткости элементов и нагрузки передаются не всегда корректно, что вынуждает выполнять детальную проверку схемы и её корректировку вручную.

Ключевые слова: BIM технология, железобетон, безбалочное перекрытие, арматура, триангуляция, конечный элемент, подбор арматуры, вычислительный эксперимент, Rewit, Сапфир, Лира-САПР

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) ,

В статье рассмотрены результаты количественной оценки снижения прочности безбалочных монолитных железобетонных перекрытий вследствие увеличения толщины защитного слоя бетона против проектной величины. В статье анализируются данные, полученные как для опорных, так и для пролётных сечений. Всего было рассчитано четыре серии образцов, отличающихся классом бетона (В15, В20, В25 и В30). Каждая серия состояла из 9 образцов, имеющих различную рабочую высоту сечения в опорном и пролётном сечениях. Рабочая высота сечения изменялась от 5 до 22%. Конечно-элементная модель создавалась в среде ПК ЛИРА-САПР. В процессе анализа исследовалось влияние изменения рабочей высоты сечения на площадь опорной и пролётной арматуры, подобранной по прочности. Установлено, что степень влияния отклонений положения арматуры от проектного в опорных сечениях и в пролёте различна. Наибольшую опасность представляют опорные сечения, то есть участки перекрытия, расположенные в местах опирания перекрытия на колонны. Установлено также, что степень влияния зависит так же от класса бетона по прочности на сжатие.

Ключевые слова: железобетон, каркас, безбалочное перекрытие, арматурные работы, рабочая высота сечения, защитный слой бетона, смещение арматуры, подбор арматуры, ПК ЛИРА-САПР

В статье рассмотрены результаты расчета различных вариантов сетки конечных элементов, генерируемой средствами ПК САПФИР. Узел опирания плиты на колонну моделировался как с использованием абсолютно жесткого тела, так и без него. Шаг триангуляции варьировался в пределах от 1/35 до 1/5 пролета. Предметом анализа выбрана площадь нижней продольной арматуры в середине пролета. Установлено, что не зависимо от типа и шага триангуляции использование абсолютно жестких тел ведет к снижению требуемой расчетом арматуры в среднем на 6 %. Также определено, что тип и шаг триангуляции, использованные в ПК САПФИР существенного влияния на результат подбора пролетной арматуры, не оказывают. Этот результат получен для схем, в которых обязательно есть конечные элементы, центры тяжести которых располагаются в середине пролета, к чему и нужно стремиться при проектировании.

Ключевые слова: монолитный каркас, безбалочное перекрытие, триангуляция, подбор арматуры, расчет конструкций, ПК САПФИРmonolithic framework, girderless floor, triangulation, selection of armature, calculation of constructions, programmatic complex SAPPHIRE

В статье рассмотрены результаты подбора арматуры монолитных железобетонных безбалочных перекрытий, отличающихся параметрами сетки конечных элементов, при прочих равных характеристиках. Конечно элементная модель создавалась средствами ПК САПФИР с последующей передачей аналитической модели в ПК ЛИРА-САПР. В процессе анализа исследовалось влияние параметров автоматической триангуляции сетки конечных элементов на площадь опорной арматуры. Установлено, что увеличение шага триангуляции ведет к снижению требуемой по расчету площади верхней продольной арматуры. Это снижение может достигать 85%, и в случае недостаточного контроля качества сетки конечных элементов это станет причиной серьезной ошибки в расчете. При автоматической генерации сетки размер конечного элемента может значительно превышать шаг триангуляции. Во всех сетках с зоной перехода от АЖТ к плите в виде треугольников наблюдается эффект увеличения требуемой по расчету арматуры по мере отдаления от грани колонны, что на наш взгляд нелогично. Практическую ценность, как наиболее простой способ, имеет вариант разбиения плиты на прямоугольные конечные элементы с размером равным или немного большим чем сечение колонны без использования абсолютных жестких тел.

Ключевые слова: Монолитный каркас, безбалочное перекрытие, триангуляция, подбор арматуры, расчет конструкций, ПК САПФИР, ПК ЛИРА-САПР

В работе на основе уравнений Навье-Стокса, уравнения неразрывности с учетом зависимости вязкости от давления, уравнения Дарси с учетом зависимости проницаемости пористого слоя от давления дается метод формирования точного автомодельного решения задачи гидродинамического расчета радиального подшипника, работающего на трехслойном смазочном материале. В результате найдено поле скоростей и давлений в смазочных слоях и получены аналитические выражения для компонент вектора поддерживающей силы и силы трения. Найдены рациональные по несущей способности значения параметров характеризующих различные аспекты функционирования рассматриваемого узла трения, а именно: профиль опорной поверхности; особенные взаимодействия смазочной жидкости с поверхностями узла трения с учетом зависимости вязкости от давления (образование промежуточных слоев смазки с разными вязкостями).  

Ключевые слова: трехслойная смазка, поддерживающая сила, адаптированный профиль, стратифицированное течение.

05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.02.04 - Трение и износ в машинах

В работе на основе уравнений Дарси, определяющих течение смазки в пористых слоях, и модифицированного уравнения Рейнольдса в рамках модели короткого подшипника решается задача о неустановившемся движении вязкой несжимаемой смазки в зазоре двухслойного пористого подшипника. Здесь рассматривается случай, когда проницаемость в пористых слоях в осевом направлении меняется по нормальному закону, а комбинированная подача смазки производится одновременно в осевом и перпендикулярном оси подшипника направлениях.
 В результате найдено поле давлений в пористых слоях и в смазочном слое и получены аналитические зависимости для усилий масляной пленки. Составлено уравнение движения шипа и решена задача об устойчивости нестационарного движения шипа в подшипнике, Установлено, что в случае комбинированной подачи смазки подшипник работает более устойчиво по сравнению со случаями осевой или перпендикулярной оси направлениях подачи смазки. Полученные в работе результаты  могут быть предложены для разработки цилиндрических демпферов с двухслойной пористой обоймой, эффективно ослабляющих передаваемые усилия дисбаланса при комбинированной подаче смазки.   

Ключевые слова: двухслойная пористая втулка; проницаемость пористых слоев; несущая способность; уравнение движения шипа; устойчивость

05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.02.04 - Трение и износ в машинах

Сведения об авторах выпуска №1 (2014)

Ключевые слова: авторы

Как известно, в настоящее время в качестве модели гидродинаимческой смазки в подшипнике скольжения широко используется микрополярная смазка. Существенным недостатком существующих рабочих моделей подшипников скольжения, работающих на микрополярной смазке заключается в том, что здесь не учитывается зависимость вязкостных характеристик микрополярной смазки от давления. Естественно, возникает необходимость не только учета зависимости вязкостных характеристик от давления при разработке аналитического метода прогнозирования оптимальных по несущей способности характеристик, присущих микрополярным смазкам, но и прогнозирование оптимального профиля опорной поверхности радиального подшипника [1-3].
Решению данной задачи посвящена данная работа.  

Ключевые слова: радиальный подшипник, режим трения, проницаемость пористого слоя, микрополярная смазка.

05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.02.04 - Трение и износ в машинах

Умение правильно выбирать противоизносные присадки [1–6] позволяет создать смазочные материалы, которые в тонких слоях обладают иными свойствами, чем в больших объемах. Обычно принято считать, что присадки функционируют лишь в зоне граничной смазки и не входят в область гидродинамической теории смазки. Однако, благоприятное влияние  присадок как указывается во многих работах [1-5] имеет место в режиме «тонкого слоя» гидродинамической смазки. 
Как известно, подшипники жидкостного трения работают на разных видах смазочных материалов, которые состоят из масляной основы и композиции присадок, обеспечивающих маслу необходимые функциональные свойства. Добавки полимеров с высоким молекулярным весом придают маслам вязкоупругие свойства. Анализ существующих работ [7–9], посвященных расчету подшипников скольжения, работающих на вязкоупругой смазке, показывает, что в них не учитывается зависимость вязкости и модуля сдвига от давления и температуры, а режим трения предполагается ламинарным. Как известно [10], высокоскоростные подшипники работают в турбулентном режиме трения, более высоким повышенным давлением и температуры и поэтому разработка методов расчета подшипников скольжения, работающих на вязкоупругой смазке требует учета выше указанных факторов.
В связи с выше написанным приведем сначала разработку расчетной модели упорных подшипников, работающих на микрополярной смазке с учетом вязкостных характеристик этих смазок от давления в отличие от существующих расчетных моделей, не учитывающих этих зависимостей (задача 1).
А затем рассмотрим расчетную модель упорного подшипника повышенной несущей способности, работающего на вязкоупругой смазке с учетом зависимости ее характеристик от давления (задача 2).  

Ключевые слова: упорный подшипник с адаптированной упорной поверхностью, неньютоновские смазочные материалы

05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.02.04 - Трение и износ в машинах

С целью исследования устойчивости работы пористых подшипников разработана расчетная модель неоднородного пористого подшипника конечной длины. С учетом анизотропии проницаемости пористого слоя в работе рассмотрены задачи об устойчивости движения шипа в подшипнике для двух разных вариантов подачи смазки: в осевом направлении и в направлении, перпендикулярном оси подшипника. Получены и проанализированы решения задач, определены области устойчивости движения шипа. 

Ключевые слова: пористый подшипник, режим трения, проницаемость пористого слоя, вязкоупругая смазка.

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе дается метод формирования точного автомодельного решения задачи гидродинамического расчета упорного подшипника с адаптированным профилем опорной поверхности и обладающего демфирующими свойствами в нестационарном режиме трения. Получены и проведены оценки основных рабочих характерестик: безразмерной несущей способности, безразмерной силы трения и безразмерных расходов. Получены оптимальные параметры для основных рабочих характеристик.

Ключевые слова: упорный подшипник, двухслойная смазка, пористый слой, нестационарная задача.

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Сведения об авторах выпуска №3 (2013)

Ключевые слова: авторы