📄Работа №75937
Тема: МЕХАНИКА КОНСТРУКЦИЙ ТРОСОВЫХ ДОРОЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ ПРИ УДАРНОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ И РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РАСЧЕТА
Тип работы
Авторефераты (РГБ)
Предмет
Механика
Объем:
26 листов
Год:
2021
Просмотров:
535
2000
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Основное содержание работы
Основные выводы и результаты
Основные положения диссертации отражены в работах
Основное содержание работы
Основные выводы и результаты
Основные положения диссертации отражены в работах
📖 Введение
Одним из основных способов снижения смертности на автодорогах является установка дорожных ограждений. Многолетний опыт зарубежного и отечественного мониторинга показывает, что наиболее эффективное снижение степени тяжести травм пассажиров транспортных средств (ТС) достигается применением тросовых дорожных ограждений (ТДО), в которых основными рабочими элементами являются тросы.
ТДО появились в начале 20 века и являлись одним из первых видов дорожных ограждений. Концепция современных конструкций возникла в Америке и Англии в 70-х годах, а их широкое практическое применение на западе началось в 90-е. В настоящее время тросовые ограждения активно развиваются, как в западных странах – Китай, США, Индия, Англии, Австралии, страны Европы, так и в России. В РФ установка ТДО началась в 2011 году и с этого момента общая протяженность ТДО увеличивается каждый год. Если в 2014 году длина участков составляла 50 км, в основном, в Москве и МО, то к 2021 году ТДО являются широко распространенным видом ограждений на всей территории РФ и странах ЕАЭС с общей длиной установки в 400 км.
Относительно небольшое время эксплуатации, отсутствие понимания базовых принципов работы ТДО, а также отсутствие методик их расчета вынуждает производить отечественные конструкции ТДО не оптимальными и приводит к удорожанию как самих конструкций, так и их эксплуатации. Особенностью российских дорог является малая ширина разделительных полос, что привело к необходимости модификации западных конструкций для уменьшения прогиба ТДО. Для снижения прогиба была увеличена жесткость стоек, что, в свою очередь, увеличило нагрузки на стойки и привело к возможности их разрушения в процессе работы. Такая механика работы, дополнительно усложняет расчет, и является отличительной особенностью российских конструкций. Существующая нормативная база испытаний дорожных ограждений формировалась на основании опыта эксплуатации барьерных (БО; металлических) и парапетных (ПО; бетонных) ограждений, что в результате может приводить появлению на дорогах конструкций, прошедших нормативные испытания, но не обладающих достаточной надежностью, что в конечном итоге уменьшает пассивную безопасность дорог. Таким образом, возрастающие темпы установки ТДО на дорогах России и мира, уникальность российских конструкций, отсутствие физико-математических моделей описания поведения ТДО и понимания механики работы таких ограждений, а также нормативная база, созданная на основе испытаний других типов ограждений, обуславливает актуальность темы исследования.
ТДО появились в начале 20 века и являлись одним из первых видов дорожных ограждений. Концепция современных конструкций возникла в Америке и Англии в 70-х годах, а их широкое практическое применение на западе началось в 90-е. В настоящее время тросовые ограждения активно развиваются, как в западных странах – Китай, США, Индия, Англии, Австралии, страны Европы, так и в России. В РФ установка ТДО началась в 2011 году и с этого момента общая протяженность ТДО увеличивается каждый год. Если в 2014 году длина участков составляла 50 км, в основном, в Москве и МО, то к 2021 году ТДО являются широко распространенным видом ограждений на всей территории РФ и странах ЕАЭС с общей длиной установки в 400 км.
Относительно небольшое время эксплуатации, отсутствие понимания базовых принципов работы ТДО, а также отсутствие методик их расчета вынуждает производить отечественные конструкции ТДО не оптимальными и приводит к удорожанию как самих конструкций, так и их эксплуатации. Особенностью российских дорог является малая ширина разделительных полос, что привело к необходимости модификации западных конструкций для уменьшения прогиба ТДО. Для снижения прогиба была увеличена жесткость стоек, что, в свою очередь, увеличило нагрузки на стойки и привело к возможности их разрушения в процессе работы. Такая механика работы, дополнительно усложняет расчет, и является отличительной особенностью российских конструкций. Существующая нормативная база испытаний дорожных ограждений формировалась на основании опыта эксплуатации барьерных (БО; металлических) и парапетных (ПО; бетонных) ограждений, что в результате может приводить появлению на дорогах конструкций, прошедших нормативные испытания, но не обладающих достаточной надежностью, что в конечном итоге уменьшает пассивную безопасность дорог. Таким образом, возрастающие темпы установки ТДО на дорогах России и мира, уникальность российских конструкций, отсутствие физико-математических моделей описания поведения ТДО и понимания механики работы таких ограждений, а также нормативная база, созданная на основе испытаний других типов ограждений, обуславливает актуальность темы исследования.
✅ Заключение
1. Проведен подробный анализ конструкций тросовых дорожных ограждений (зарубежных и отечественных) и показана важность и актуальность сформулированных задач исследований диссертации. Анализ основных работ по теме диссертации выявил ряд малоисследованных проблем расчета динамики тросовых дорожных ограждений на ударную нагрузку, в том числе, возможность разрушения стоек, что характерно для российских конструкций.
2. На основании уравнений сохранения импульса среды в вариационной постановке, решаемых методом конечных элементов по пространству и методом конечных разностей по времени была получена упрощенная плоская цифровая модель, позволяющая исследовать волновую картину в тросе, реализованная в Wolfram Mathematica. Для построения полномасштабной трехмерной модели ограждения был использован лицензионный программный комплексе LS-DYNA. Для проверки базовых алгоритмов решения, было проведено сравнение результатов работы LS-DYNA с результатами работы авторского кода для плоского случая. Сформулирована основная методика расчета элементов ТДО, выбраны и обоснованы физико-математические модели материалов и КЭ модели элементов конструкций.
3. Проведена серия экспериментов по определению основных механических характеристик отечественных тросов производства ООО «Энергосервис» и ОАО «Северсталь-метиз», а также проведены динамические испытания тросов на поперечный удар, стоек на статическое нагружение, в проведении которых и обработке данных автор принимал непосредственное участие. Проведенные эксперименты были использованы для валидации цифровых моделей тросов и стоек ТДО.
4. Впервые решена задача разрушения для стоек с концентраторами напряжений, и предложена методика расчета раскрытия трещины при ударе с оценкой характерного размера сеток КЭ. На основании моделей компонентов разработаны методика расчета полномасштабных моделей ограждения Разработана процедура верификации для цифровых моделей, что позволяет обеспечить стабильность и точность численных решений.
5. На основе проведенных расчётов были исследованы требования ГОСТ 33129-2014 по методам испытаний дорожных ограждений, а также исследованы зависимости между различными параметрами ограждений и их рабочими характеристиками, даны рекомендации в нормативные документы по ТДО. Разработанные методики эффективно использованы в решении практических задач, в частности, при создании инновационной конструкции 3-х тросового ТДО с увеличенным уровнем удерживающей способности, а также новых конструкций тросовых ограждений для Предприятия «ПИК».
2. На основании уравнений сохранения импульса среды в вариационной постановке, решаемых методом конечных элементов по пространству и методом конечных разностей по времени была получена упрощенная плоская цифровая модель, позволяющая исследовать волновую картину в тросе, реализованная в Wolfram Mathematica. Для построения полномасштабной трехмерной модели ограждения был использован лицензионный программный комплексе LS-DYNA. Для проверки базовых алгоритмов решения, было проведено сравнение результатов работы LS-DYNA с результатами работы авторского кода для плоского случая. Сформулирована основная методика расчета элементов ТДО, выбраны и обоснованы физико-математические модели материалов и КЭ модели элементов конструкций.
3. Проведена серия экспериментов по определению основных механических характеристик отечественных тросов производства ООО «Энергосервис» и ОАО «Северсталь-метиз», а также проведены динамические испытания тросов на поперечный удар, стоек на статическое нагружение, в проведении которых и обработке данных автор принимал непосредственное участие. Проведенные эксперименты были использованы для валидации цифровых моделей тросов и стоек ТДО.
4. Впервые решена задача разрушения для стоек с концентраторами напряжений, и предложена методика расчета раскрытия трещины при ударе с оценкой характерного размера сеток КЭ. На основании моделей компонентов разработаны методика расчета полномасштабных моделей ограждения Разработана процедура верификации для цифровых моделей, что позволяет обеспечить стабильность и точность численных решений.
5. На основе проведенных расчётов были исследованы требования ГОСТ 33129-2014 по методам испытаний дорожных ограждений, а также исследованы зависимости между различными параметрами ограждений и их рабочими характеристиками, даны рекомендации в нормативные документы по ТДО. Разработанные методики эффективно использованы в решении практических задач, в частности, при создании инновационной конструкции 3-х тросового ТДО с увеличенным уровнем удерживающей способности, а также новых конструкций тросовых ограждений для Предприятия «ПИК».
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.