Конструкція раціонального сталевого гофрованого профілю - Качуренко, Валентина Володимирівна; Банніков, Дмитро Олегович (Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2015)
UK: Мета. У роботі проводиться виклад результатів пошуку нових, більш економічних конструктивних рішень металевих силосів, а саме: аналіз існуючих типів поперечного перерізу профілів сталевої стінки такого силосу та розроблення менш матеріалоємного перерізу гофрованого профілю. Методика. Для досягнення поставленої мети досліджені існуючі типи профілів ємнісних конструкцій та їх напружено-деформований стан при дії навантаження. Аналіз виконувався за результатами обчислювальних експериментів. Об’єктом для дослідження були математичні комп’ютерні моделі. Розрахунки проведено з використанням методу скінчених елементів. Для обчислювального експерименту був використаний проектно-обчислювальний комплекс Structure CAD для Windows. Результати. У роботі були отримані дані, що дозволяють оцінити роботу профілів та знайти більш ефективний тип поперечного перерізу з точки зору його матеріалоємності. У процесі спільного дослідження авторами був розроблений новий тип профілю для ємнісних конструкцій, що має більш високу ефективність використання та вузол кріплення окремих сталевих листів із даним типом профілю. Обидва рішення прості в монтажі, надійні в експлуатації та можуть бути виготовлені в умовах сучасного промислового виробництва з використанням стандартного обладнання, матеріалів і комплектуючих. Наукова новизна. Авторами запропонований новий тип поперечного перерізу профілю гофра для сталевих стінок силосних споруд, який має підвищену несучу здатність і жорсткість та надає можливість зменшити товщину металу, не змінюючи при цьому несучу спроможність конструкції, чим знижує матеріаломісткість всієї конструкції. Для цього та подібних типів профілів сконструйований та запропонований варіант вузлового кріплення окремих гофрованих листів на болтах із подовжуючим фланцем, який дає можливість влаштування з’єднання при невеликих розмірах хвилі гофра, де недостатньо відстані для розміщення шапки болта між окремими гофрами. Практична значимість. Застосування запропонованих рішень дозволяє підвищити економічність, технологічність та ремонтопридатність конструкції стінок сталевих силосів. Отримані в дослідженнях результати свідчать про перспективність подальшого розвитку науково-дослідних робіт із пошуку нових, більш економічних рішень сталевої гофрованої стінки для силосних споруд, а також інших способів зменшення матеріалоємності конструкцій для зберігання сипучих матеріалів.

RU: Цель. В работе проводится изложение результатов поиска новых, более экономичных конструктивных решений металлических силосов, а именно: анализ существующих типов поперечного сечения профилей стальной стенки такого силоса и разработки менее материалоемкого сечения гофрированного профиля. Методика. Для достижения поставленной цели исследованы существующие типы профилей емкостных конструкций и их напряженно-деформированное состояние при воздействии нагрузки. Анализ выполнялся по результатам вычислительных экспериментов. Объектом для исследования были математические компьютерные модели. Расчеты проведены с использованием метода конечных элементов. Для вычислительного эксперимента был использован проектно-вычислительный комплекс Structure CAD для Windows. Результаты. В работе были получены данные, позволяющие оценить работу профилей и найти более эффективный тип поперечного сечения с точки зрения его материалоемкости. В процессе совместного исследования авторами был разработан новый тип профиля для емкостных конструкций, который имеет более высокую эффективность использования и узел крепления отдельных стальных листов с данным типом профиля. Оба решения просты в монтаже, надежны в эксплуатации и могут быть изготовлены в условиях современного промышленного производства с использованием стандартного оборудования, стандартных материалов и комплектующих. Научная новизна. Предложен новый тип поперечного сечения профиля гофра для стальных стенок силосных сооружений, который имеет повышенную несущую способность и жесткость и позволяет уменьшить толщину металла, не изменяя при этом несущую способность конструкции, чем уменьшает материалоемкость всей конструкции. Для этого и подобных типов профилей сконструирован и предложен вариант узлового крепления отдельных гофрированных листов на болтах с удлиняющим фланцем, который дает возможность устройства соединения при небольших размерах волны гофра, где мало расстояния для размещения шапки болта между отдельными гофрами. Практическая значимость. Применение предложенных решений позволяет повысить экономичность, технологичность и ремонтопригодность конструкции стенок стальных силосов. Полученные в исследованиях результаты свидетельствуют о перспективности дальнейшего развития научно- исследовательских работ по поиску новых, более экономичных решений стальной гофрированной стенки для силосных сооружений, а также других способов уменьшения материалоемкости конструкций для сохранения сыпучих материалов.

EN:The scientific work supposed: 1) the search of accounting ways of the local corrosion damages influence to the car design, that were expired the appointed time, for the purpose of renewal; 2) experimental verification of conformity of material construction requirements of the normative documentation and justification for extending the services of passenger cars with pockets of corrosion after 30 years of operation; 3) the conformity assessment of residual life of the structure of car bodies operating pressures in the next 5 years of use. Methodology. The developed algorithm of technical diagnostics of cars with pockets of corrosion of the center sill contains several stages. First, a survey of technical condition of structures is conducted by a visual-optical method and nondestructive control methods, and the degree of damage is determined. In the next phase the experimental verification of conformity of the structure and mechanical properties of the center sill of the car with the pockets of corrosion to regulatory requirements are executed. Next, the study of strength of the supporting structures of car bodies on the basis of experimental static and impact tests of strength is executed. Finally, the endurance tests are conducted on the effect of the longitudinal forces and the evaluation and prediction of compliance resource car bodies for the next period are executed. Findings. The actual work is completed by obtaining the experimental data on the feasibility of extending the service life of passenger cars as from the point of view of an operating time of load-bearing elements of the car body to the resource, and from the point of view of chemical composition, structure and mechanical properties of the center sill with pockets of corrosion. The presence of local corrosion damages of the center sill of the presented size is not a threat to the structural strength and safety. Originality. The authors conducted a comprehensive study to validate the service life of passenger cars both on the part of the operating time of the car bodies elements on impact toughness and the evaluation the mechanical properties of the metal from which the elements of the car are produced. For the first time the possibility of further operation of cars with corrosion damages in the center sill is grounded. Practical value. The obtained results allow without the additional activities to extend the service life of passenger cars with pockets of corrosion in the center sill.
Конструкция рационального стального гофрированного профиля
Rational Steel Corrugated Profile Design
В. Качуренко: ORCID 0000-0001-7383-205X; Д. Банніков: ORCID 0000-0002-9019-9679
Keywords: силос; ємнісна споруда; стінка силосу; гофрований профіль; економічність; новий тип профілю; вузол кріплення; силос; емкостное сооружение; стенка силоса; гофрированный профиль; экономичность; новый тип профиля; узел крепления; silo; capacitive structure; silo wall; corrugated profile; efficiency; a new type of profile; attachment Point; КБК; КБВ