ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ОСНОВАНИИ ОВОИДАЛЬНОГО ВОДОВОДА ПРИ РАСПОЛОЖЕНИИ БОЛЬШОГО РАДИУСА ВВЕРХУ ИЛИ ВНИЗУ
Authors: Г.В. Дегтярев , О.Г. Дегтярева , К.В. Кветенадзе 
Published: October 2024

Проблема и цель. Целью настоящего исследования было изучение посредством численного моделирования с последующим математическим анализом работы водовода овоидального профиля, а именно перемещения основания водовода при расположении его в однородном грунте большим радиусом вверх или вниз для повышения эффективности работы. Методология. Исследование сложного процесса осуществлено в два этапа. На первом этапе был осуществлен эксперимент посредством численного моделирования с использованием современного сертифицированного программного продукта (Midas GTX NX), позволившего замоделировать процесс и получить перемещения в основании водовода и точки экстремумов при перемещении, в результате чего получена база данных в виде матрицы. На втором этапе полученный массив экспериментальных данных по перемещениям, зависящий от выделенных значимых факторов, был подвергнут цифровому анализу. Результаты. В результате исследования, направленного на повышение эффективности водопроводящих сооружений, был осуществлен анализ полученных математических моделей по исследуемому процессу, который позволил констатировать, что перемещение основания водовода овоидального поперечного сечения Sвод (м) с большим радиусом внизу изменяется от 0,047 и до 0,053 м, тогда как перемещение основания водовода овоидального поперечного сечения Sвод м с большим радиусом вверху изменяется от 0,049 и до 0,056 м. Заключение. Результаты исследования позволили расширить спектр основных оцениваемых показателей. Было установлено, что при постоянной высоте грунта над водоводом в 0,5; 0,85 и 1,2 м связь между перемещением основания водовода Sвод и усилием на грунт от оси автомобиля линейная, и во всем диапазоне изменения усилий на грунт от оси автомобиля от 5 и до 40 т величина перемещения основания возрастает от 0,0462 м и до 0,0536 м при расположении овоида большого радиуса вниз и от 0,0484 м и до 0,0566 м при расположении овоида большим радиусом вверх.

Problem and purpose. The purpose of this study was to study by means of numerical modeling followed by mathematical analysis of the operation of an ovoidal duct, namely, the movement of the base of the duct when it is located in a homogeneous soil with a large radius up or down to increase work efficiency. Methodology. The study of the complex process was carried out in two stages. At the first stage, an experiment was carried out through numerical modeling using a modern certified software product (Midas GTX NX), which allowed us to simulate the process and obtain displacements at the base of the conduit and the points of extremes during displacement, resulting in a database in the form of a matrix. At the second stage, the obtained array of experimental data on displacements, depending on the identified significant factors, was digitally analyzed. Results. As a result of the study aimed at improving the efficiency of water supply facilities, the analysis of the obtained mathematical models for the process under study was carried out, which allowed us to state that the movement of the base of the aqueduct of the ovoidal cross-section of the Svod (m) with a large radius at the bottom varies from 0.047 to 0.053 m, whereas the movement of the base of the aqueduct of the ovoidal crosssection of the Svod m with a large radius at the top it varies from 0.049 to 0.056 m. Conclusion. The results of the study allowed us to expand the range of the main estimated indicators. It was found that with a constant height of the soil above the conduit of 0.5; 0.85 and 1.2 m, the relationship between the movement of the base of the conduit S of water and the force on the ground from the axis of the car is linear and over the entire range of forces on the ground from the axis of the car from 5 to 40 t, the amount of movement of the base increases from 0.0462 m and up to 0.0536 m, when the ovoid is located with a large radius down and from 0.0484 m and up to 0.0566 m when the ovoid is located with a large radius up. In turn, with a constant force on the ground from the axis of the car of 5.0; 20.25 and 40.0 tons over the entire range of changes in the height of the soil above the conduit from 0.5; 0.85 and 1.2 m, the displacement of the base decreases from 0.0545 m and up to 0.0462 m when the ovoid is located with a large radius down and from 0.0485 m and up to 0.0567 m when location with a large upward radius.