vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2023-25-3-112-119vestniktgasu-1516Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯBUILDING AND CONSTRUCTIONРасчет цилиндрических сетчатых покрытий с учетом уравнений движенияCalculation of cylindrical mesh coatings based on equations of motionСияновА. И.SiyanovA. I.

Сиянов Александр Ильич, канд. техн. наук, доцент

618900, г. Лысьва, ул. Ленина, 2

Aleksandr I. Siyanov, PhD, A/Professor

2, Lenin Str., 618900, Lysva

vntusiyanov@gmail.comЯрошевичД. К.YaroshevichD. K.

Ярошевич Данил Константинович, студент

618900, г. Лысьва, ул. Ленина, 2

Danil K. Yaroshevich, Student

2, Lenin Str., 618900, Lysva

yaroshewach@yandex.ruПермский национальный исследовательский политехнический университетРоссияLysva Affiliate of Perm National Research Polytechnic UniversityRussian Federation202324062023253112119Copyright © Сиянов А.И., Ярошевич Д.К., 20232023Сиянов А.И., Ярошевич Д.К.Siyanov A.I., Yaroshevich D.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1516

При использовании цилиндрических сетчатых покрытий в особых условиях появляется необходимость учета колебательных процессов от работающих устройств и в случае механической поломки – прикрепленного оборудования, что определяет актуальность исследования.

Целью статьи является определение закономерностей влияния указанных процессов на работу покрытия и создание рациональной визуализации полученных результатов.

Рассмотрена методика приложения динамических воздействий на характерные зоны цилиндрических сетчатых покрытий. Принята рациональная форма сетки с диагональным элементом посредине. Учтены особенности построения конструкций и расположения статических нагрузок. Заданы определяющие математические зависимости и показан процесс моделирования динамической нагрузки.

Результаты

Результаты. Осуществлено прямое интегрирование уравнений движения. Приведен конкретный числовой пример в рамках применения прикладного программного обеспечения. Получены приемлемые соотношения геометрических параметров.

Выводы

Выводы. Зафиксированы экстремальные значения силовых факторов и параметров деформирования конструкции на заданном интервале времени.

Purpose

Purpose: Determination of oscillation process mechanisms affecting the coating operation and rational visualization of the results obtained.

Methodology

Methodology: The analysis of dynamic effects on cylindrical mesh coatings. The considered rational grid shape has a diagonal element in the middle. Numerical calculations are conducted using software.

Research findings

Research findings: Structures under static loads are studied. Mathematical dependencies are identified and the model of the dynamic load is proposed. Direct integration of equations of motion is carried out. Acceptable ratios are obtained for geometric parameters.

Practical implication

Practical implication: Extreme values of force factors and parameters are recorded for the structure deformation at given time interval.

Originality/value

Originality/value: Oscillatory processes of operating devices and mechanical failure of the attached equipment considered in using cylindrical mesh coatings in specific conditions.

цилиндрическое сетчатое покрытиепрямое интегрирование уравнений движениядинамическое воздействиесиловой факторпараметр деформированияcylindrical mesh coatingdirect integrationequations of motiondynamic loadforce factordeformation parametersReferencesЛебедев В.А., Лубо Л.Н. Сетчатые оболочки в гражданском строительстве на севере. Ленинград : Стройиздат, Ленинградское отделение, 1982. 136 с.Lebedev V.A., Lubo L.N. Mesh coatings in civil engineering in the North. Leningrad: Stroyizdat, 1982. 136 p. (In Russian)Лубо Л.Н. Руководство по проектированию и расчету покрытий нового типа − сетчатых оболочек. Ленинград : ЛенЗНИИЭП, 1971. 63 с.Lubo L.N. Mesh coating design and calculation guide. Leningrad: LenZNIIEHP, 1971. 63 p. (In Russian)Райт Д.Т. Большие сетчатые оболочки. Ленинград : Стройиздат, 1966. 11 с.Rayt D.T. Large mesh shells. Leningrad: Stroyizdat, 1966. 11 p. (In Russian)Попов И.Г. Цилиндрические стержневые системы. Ленинград ; Москва : Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1952. 112 с.Popov I.G. Cylindrical rod systems. Leningrad, Moscow, 1952. 112 p. (In Russian)Пшеничнов Г.И. Теория тонких упругих сетчатых оболочек и пластинок. Москва : Наука, 1982. 352 с.Pshenichnov G.I. Theory of thin elastic mesh shells and plates. Moscow: Nauka, 1982. 352 p. (In Russian)ЛИРА Софт. URL: https://lira-soft.com/news/novovvedeniya-lira-10-12/LIRA soft. Available: https://lira-soft.com/news/novovvedeniya-lira-10-12/ (accessed November 16, 2022)SCAD Office. URL: https://scadsoft.com/SCAD office. Available: https://scadsoft.com/ (accessed November 16, 2022)Ansys. URL: https://www.ansys.com/Ansys. Available: www.ansys.com/ (accessed November 16, 2022)Simcenter Femap with Nastran. 2022. URL: https://www.cad-is.ru/femapSimcenter Femap with Nastran 2022. Available: www.cad-is.ru/femap (accessed November 16, 2022)Свердлов В.Д. Исследование пространственных цилиндрических стержневых систем покрытий : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Киев, 1977. 174 с.Sverdlov V.D. Investigation of spatial cylindrical rod systems of coatings. PhD Thesis. Kiev, 1977. 174 p. (In Russian)Siyanov A.I., Rynkovskaya M.I., Abu Mahadi M.I., Mathieu G.O. Improving the performance parameters of metal cylindrical grid shell structures // Journal of Fundamental and Applied Sciences. 2017. № 7S. P. 365–376.Siyanov A.I., Rynkovskaya M.I., Abu Mahadi M.I., Mathieu G.O. Improving the performance parameters of metal cylindrical grid shell structures. Journal of Fundamental and Applied Sciences. 2017; (7S): 365–376.Zhou H., Zhang Y., Fu F., Wu J. Collapse mechanism of single-layer cylindrical latticed shell under severe earthquake // Materials. 2020. V. 13 (11). P. 2519.Zhou H., Zhang Y., Fu F., Wu J. Collapse mechanism of single-layer cylindrical latticed shell under severe earthquake. Materials. 2020; 13 (11): 2519.Siyanov A. Parameters and Ratios of Metal Cylindrical Mesh Shells // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. V. 988. P. 052023.Siyanov A. Parameters and ratios of metal cylindrical mesh shells. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022; 988: 052023.Nie G., Zhang C., Zhi X., Dai J. Collapse of the single layered cylinder shell with model experimental study // Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2019. V. 19. P. 883–897.Nie G., Zhang C., Zhi X., Dai J. Collapse of the single layered cylinder shell with model experimental study. Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2019; 19: 883–897.Yan R., Chen Z., Wang X., Xiao X., Yang Y. Calculation Theory and Experimental Study of the K6 Single-layer Reticulated Shell // International Journal of Steel Structures. 2014. V. 14 (2). P. 195–212.Yan R., Chen Z., Wang X., Xiao X., Yang Y. Calculation theory and experimental study of the K6 single-layer reticulated shell. International Journal of Steel Structures. 2014; 14 (2): 195–212.Siyanov A., Soshina T. Experimental Studies of the Cylindrical Mesh Shell Model // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. V. 1079. P. 022076.Siyanov A., Soshina T. Experimental studies of the cylindrical mesh shell model. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021; 1079: 022076.Gotsulyak E.A., Siyanov A.I. Stability and nonlinear deformation of cylindrical grids // International Applied Mechanics. 2004. V. 40 (4). P. 426–431.Gotsulyak E.A., Siyanov A.I. Stability and nonlinear deformation of cylindrical grids. International Applied Mechanics. 2004; 40 (4): 426–431.Siyanov A. Modelling and Stability of Cylindrical Grid Shells // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 661. P. 012036.Siyanov A. Modelling and stability of cylindrical grid shells. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019; 66: 012036.Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Фиалко С.Ю., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. SCAD Office. Версия 21. Вычислительный комплекс SCAD++. Москва : Изд-во АСВ, 2015. 848 с.Karpilovskiy V.S., Kriksunov Eh.Z., Malyarenko A.A., Fialko S.Yu., Perelʹmuter A.V., Perelʹmuter M.A. SCAD Office. Version 21. SCAD++ computing system. Moscow: ASV, 2015. 848 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.