Расчет пневматического сооружения с помощью программных комплексов "Лира-САПР" и программного комплекса "Программа расчета пневматических сооружений с учетом нелинейных факторов"

захвата поливного устройства для осуществления высокоскоростного полива орошаемых полей с большими уклонами [1, с. 1].

Расчет таких дождевальных систем проводили аспиранты СГТУ Харитонов С. П. и Полников С. В. под руководством профессора кафедры ТСК Кима А. Ю. с помощью программного комплекса «Нелинейная механика», который позволяет произвести учет геометрической нелинейности системы.

Что, по данным авторов статьи, влияет на точность расчетов примерно на 15 - 20% и позволяет сэкономить металл для производства машин такого вида.

Авторы статьи надеются, что производство стационарных двухконсольных дождевальных агрегатов позволит увеличить производство отечественной продукции и внести достойный вклад в импортозамещение.

Литература

1. Ким А. Ю., Маштаков А. П. и др. Двухконсольный дождевальный агрегат // Патент РФ на полезную модель № 67386 / Бюл. № 30 от 27.10.2014. 3 с.

2. Ким А. Ю. Расчет мембранно-пневматических систем с учетом нелинейных факторов / А. Ю. Ким. Саратов: СГАУ им. Вавилова Н. И. Монография депонирована в ВИНИТИ РАН 24.04.00 № 1148-В2000, 2000. 198 с.

Расчет пневматического сооружения с помощью программных комплексов «Лира-САПР» и программного комплекса «Программа расчета пневматических сооружений с учетом нелинейных

факторов»

12 3

Ким А. Ю. , Полников С. В. , Харитонов С. П.

1Ким Алексей Юрьевич /Kim Aleksey Yurevich - доктор технических наук, профессор кафедры; 2Полников Сергей Валерьевич /Polnikov Sergey Valerievich - аспирант; 3Харитонов Семен Павлович /Kharitonov Semyon Pavlovich - аспирант, кафедра теории сооружений и строительных конструкций, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А., г. Саратов

Аннотация: авторы статьи описывают пневматическое большепролетное сооружение универсального назначения, возведение которого на готовый фундамент занимает один день. Расчет такого сооружения произведен авторами статьи с помощью программного комплекса «Программа расчета пневматических сооружений с учетом нелинейных факторов» и «Лира-САПР». Данное сооружение относительно дешевое и может прослужить в качестве склада, гаража или спорткомплекса.

Abstract: the authors describe the construction of large-span pneumatic universal purpose, the construction of which in the finished basement. Calculation of such structures produced by the authors using the software package "Software for calculation of pneumatic structures considering nonlinear factors" and "Lira - SAPR". This building relatively cheap and allows you to serve as a warehouse, garage or the sports complex.

Ключевые слова: большепролетные нелинейные пневматические сооружения, специализированный программный комплекс для расчета пневматических сооружений, расчет с учетом нелинейных факторов.

Keywords: nonlinear large-span pneumatic structures, the specialized controller software package for the calculation of pneumatic structures, the calculation taking into account non-linear factors.

В статье описывается пневматическое сооружение больших пролетов, в котором прямоугольное покрытие, образованное мембранно-пневматическими арками, с покрытием сверху алюминиевыми листами сможет получать подкачку воздуха внутрь помещения. Данное сооружение относится к системам воздухонесомого типа и требует наличия компрессора, обычно совмещенного с теплогенератором, для периодической подкачки воздуха в герметически замкнутые полости мембранно -пневматических арок покрытия [1].

Область применения сооружения:

- может использоваться как спортивное сооружение для различных видов спорта, для тренировок;

- складские сооружения для сельского хозяйства, быстровозводимые и приспособленные для быстрой смены месторасположения [1, с. 48].

Монтаж воздухонесомого сооружения может осуществить одна бригада строителей за 3-4 дня. См. рис. 1 и рис. 2.

Авторы данного сооружения произвели его расчет на статические и динамические нагрузки с помощью программного комплекса «Лира-САПР», который предназначен для расчета подобных сооружений. Расчет производится с учетом всех нелинейных факторов, присущих данным системам, а именно с учетом физической и геометрической нелинейности, а потом произвели расчет с помощью программного комплекса, который составили сами и получили на него свидетельство о государственной регистрации, и сравнили полученные результаты [2].

Рис. 1. Трехпролетное быстровозводимое пневматическое сооружение

Авторы статьи ставят перед собой цель - ознакомить читателя с разработанными ими различными конструкциями быстровозводимых комбинированных сооружений, эффективность которых обусловлена как сверхпрочностью вантово-стержневых систем, так и наличием пневматического эффекта, благодаря которому сооружение обладает высокой несущей способностью. Подобное комбинированное сооружение является не только легким, но и надежным, особенно в аварийной ситуации. Такие сооружения предназначены для быстрого возведения в чрезвычайных ситуациях с целью оказания медицинской и другой помощи людям [3].

Рис. 2. Однопролетное прямоугольное пневматическое сооружение

Расчет стальной мембранно-пневматической линзы на нагрузку р сравнение результатов расчета программ Пневматики и Лира

Таблица 1. Перемещения узлов от нагрузки

№ узла Несущий пояс

Пневматика Лира Пневматика Лира

1 6.73 0 2.57 2.5

2 10.11 21.10 4.41 20.98

3 14.36 14.07 5.52 13.94

4 15.31 14.23 5.89 14.10

5 14.53 14.04 5.52 13.96

6 11.51 20.98 4.41 20.83

7 6.74 6.6 2.58 3.1

Таблица 2. Напряжения в поясах от нагрузки

Несущий пояс

Пневматика Лира Пневматика Лира

95 232 106 000 92 966 107 300

Результаты сравнения расчета по двух программам показывают, что расхождение по прогибам составляет 5-7%, а расхождение по напряжению 9-12%, что является допустимым. Такое расхождение связано в основном с тем, что разработанная авторами статьи конструкция еще проходит отладку и многие ее блоки дорабатываются.

Но этот же результат свидетельствует, что группа сотрудников СГТУ составила программу, которая может конкурировать с программой «Лира-САПР», являющейся одним из мировых лидеров в своей области.

Литература

1. Ермолов В. В. Пневматические строительные конструкции / В. В. Ермолов, У. У. Бэрд и другие. Под редакцией В. В. Ермолова. М.: Стройиздат, 1983. 304 с.

2. Ким А. Ю. Итерационный метод приращений параметров в теории расчета мембранно-пневматических систем с учетом нелинейных факторов / А. Ю. Ким. Монография. Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов: Изд-во СГТУ, 2005. 188 с.

3. Ким А. Ю. Расчет мембранно-пневматических систем с учетом нелинейных факторов / А. Ю. Ким. Саратовский государственный аграрный университет. Саратов, 2000. 198 с. Монография депонирована в ВИНИТИ РАН 24.04.00 № 1148 -В2000.