УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

_____________________________

"__" ___________________ 20__ г.

 

 

 

 

Аннотированный отчет за 2017 год

1. Наименование проекта «Надежность стержневых систем с регулируемым напряжен-но-деформированным состоянием при статических и динамических воздействиях. Этап 2017 года». Код 67.03.03  

2. Кафедра строительной механики

3. Научный руководитель проекта   Себешев Владимир Григорьевич,

                                                                  канд. техн. наук, профессор

4. Источник финансирования – инициативная

5. Текст аннотации

5.1 Основные достигнутые научно-технические результаты

Назначение

Совершенствование и уточнение расчетов надежности гармонически нагруженных систем при частотах воздействий, близких к резонансным; прогнозирование и использование для прикладных расчетов надежности выявленных общих свойств функции вероятности отказа деформируемых систем с регулируемым напряженно-деформированным состоянием.

Описание, характеристики

Исследованы особенности вероятностных свойств коэффициента динамичности как наиболее информативной характеристики напряженно-деформированного состояния системы, обусловленные большими градиентами амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в областях собственных частот. Аналитически и приближенными методами получены описания плотности распределения динамического коэффициента с учетом и без учета демпфирования, выявлены характерные особенности функций распределения. Представлены качественные и количественные результаты вычисления вероятности отказа по расчетному критерию безотказности с использованием точного и приближенных решений. Оценены погрешности, возникающие от использования приближенных методов вероятностного расчета, обоснована необходимость и обозначены возможности применения предложенных уточненных методик в расчетах надежности динамически деформируемых систем в резонансных частотных областях, что актуально, в частности, для конструкций с гасителями колебаний. Выполнены расчеты надежности многопролетных балочных систем с нелинейным регулированием усилий при статических нагрузках. Оценены принципиальные качественные особенности поверхности функции вероятности отказа при конечном числе регуляторов; получены числовые характеристики и графики вероятности отказа для модельных балочных систем.

Преимущества перед известными аналогами

В результате выявления и исследования особенностей распределения динамического коэффициента для обобщенной модели системы с одной степенью свободы при установившихся вынужденных колебаниях с учетом демпфирования обнаружены принципиальные качественные и количественные трансформации распределения ДК по мере приближения рабочей частоты вынуждающего воздействия к собственной частоте системы – вследствие влияния сильной нелинейности амплитудно-частотной характеристики. Сравнение значений стохастических характеристик ДК, вычисленных по точным аналитическим выражениям и приближенными методами, показало, что применение общепринятого в вероятностных расчетах метода статистической линеаризации для определения дисперсии или стандарта ДК в резонансной частотной области дает неприемлемые погрешности, поэтому очевидна необходимость использования предложенных уточненных решений. Выявлены и обоснованы ранее не описанные основные качественные особенности зависимости вероятности отказа от регуляторов напряженно-деформированного состояния при произвольном их количестве.

Область применения

Учет сильной нелинейности АЧХ в зоне резонанса особенно актуален в расчетах надежности систем с динамическими гасителями колебаний, характеризующихся сгущенным спектром собственных частот в области рабочей частоты вибрационного воздействия. Выявленные свойства функции вероятности отказа конструкций с регуляторами НДС актуальны для практических инженерных расчетов с учетом нормируемых показателей надежности.

Авторы  Себешев Владимир Григорьевич, канд. техн. наук, профессор;

                 Гербер Юрий Андреевич, магистр техники и технологии, аспирант;

                 Вешкин Максим Сергеевич, старший преподаватель;

                 Жбанов Андрей Александрович, Шестаков Антон Александрович, студенты 5-го

                 курса СФ

5.2 Степень готовности полученных результатов к практическому использованию

Проведена начальная работа по изучению динамического состояния и оценке перспектив применения динамического гасителя колебаний для уменьшения вибраций от воздействий технологического оборудования на каркас здания в г. Новосибирске. 

5.3 Уровень правовой охраны – заявки на выдачу охранных документов не подавались.

5.4 Использование результатов исследований в учебном процессе

Материалы и методики расчетов надежности систем с гасителями колебаний отражены в лекционном материале по теме «Некоторые инженерные приложения  динамики сооруже-ний в расчетах строительных систем и конструкций», на практических занятиях и в расчетных заданиях по применению гасителей колебаний для виброзащиты строительных конструкций – в курсе «Динамика и устойчивость зданий и сооружений» специальности 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений».

5.5 Публикации

1. Гербер Ю.А., Себешев В.Г. Особенности расчета надежности динамически нагружен-ных систем с учетом эффекта нелинейности амплитудно-частотных характеристик в резонансных зонах // Изв. вузов. Строительство. 2017. № 5. С. 5    16.

2. Шестаков А.А., Жбанов А.А. К решению задач надежности конструкций с многопара-метрическим регулированием силовых факторов. Интеллектуальный потенциал Сибири: 25-я Межвузовская (Региональная) научная студенческая конференция / сборник научных трудов в 23 ч. / под общ. ред. Н.В. Пустового. Ч. 14. – Теория расчета инженерных сору-жений и конструкций. – Новосибирск, 2017. С. 67 – 71.

5.6 Подготовка аспирантов – продолжил обучение в аспирантуре по кафедре строитель-ной механики НГАСУ (Сибстрин) Гербер Ю.А. (научн. руководитель Себешев В.Г.).

5.7  Диссертации, защищенные по тематике проекта  –  защит в отчетном году не было.

5.8 Доклады, представленные на конференциях

1. Себешев В.Г., Жбанов А.А., Шестаков А.А. Свойства функции отказа в задачах расчета надежности конструкций с регулированием параметров напряженно-деформированного состояния – доклад на 4-й Всероссийской конференции «Проблемы оптимального проек-тирования сооружений». Новосибирск, НГАСУ (Сибстрин), 11 – 13 апреля 2017 г.

2. Шестаков А.А., Жбанов А.А. К решению задач надежности конструкций с многопара-метрическим регулированием силовых факторов – доклад на 74-й студенческой научной конференции НГАСУ (Сибстрин), 5 – 6 апреля 2017 г.

3. Шестаков А.А., Жбанов А.А. К решению задач надежности конструкций с многопара-метрическим регулированием силовых факторов – доклад на 25-й Межвузовской (регио-нальной) научной студенческой конференции «Интеллектуальный потенциал Сибири», Новосибирск, 23 мая 2017 г.

5.9 Участие в выставках, ярмарках:  не было.

6. Прочая информация, важная с точки зрения научного руководителя проекта

В дополнение к основным исполнителям (п. 5.1) привлечены к работе по теме 3 студента  3 – 4 курсов строительного факультета.

 

 

Научный руководитель проекта    __________________________   В.Г. Себешев

30 октября 2017 г.


Создан: 2018-06-18 14:14:53
Обновлен: 2018-06-18 14:14:53