НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o020.Pdf (1631.55Кб)

УДК 626.422.23

Россия,  Институт электронных управляющих машин имени И.С. Брука МГТУ им. Н.Э. Баумана Московская государственная академия водного транспорта

В настоящее время особенно актуальна задача организации систем мониторинга сложных пространственных сооружений. Классическим представителем данного класса сооружений являются гидрозапорные сооружения, в частности шлюзовые затворы. Данный класс сооружений особенно интересен тем, что к системам мониторинга их эксплуатационного состояния предъявляются достаточно жесткие требования, обусловленные работой объекта мониторинга:
-конструкция функционирует на стыке сред вода-воздух;
-имеет длительный срок эксплуатации;
-имеет подвижные элементы конструкции;
-имеет существенно различные условия функционирования в навигационный и межнавигационный период.
В данной работе удовлетворение предъявляемым требованиям осуществляется за счет дистанционной схемы измерения прогибов (отсутствие датчиков непосредственно на объекте мониторинга), а оперативность оценки за счет обработки данных с использованием редуцированных моделей и матриц восстановления.
Разработана методика выбора оптимального, с точки зрения идентификации текущего нагружения, количества точек измерения и их взаимного расположения. Предложен подход, позволяющий восстанавливать по замеренным перемещениям действующие напряжения и определять элементы конструкции, жёсткость которых отлична от проектной. При наличии модели конструкции и действующих сил возможно за счет измерения перемещений в точках, число которых превышает число линейно независимых нагруженный, определить невязку фактических измерений и результатов расчета. Данную невязку можно интерпретировать как результат действия неучтённой силы, либо как отклонение жёсткости конструкции от проектной. В данной статье оценка напряжений сверху и определение возможного места деградации жесткости осуществляется одновременно на основе одного и того же набора данных.
Материал статьи изложен на тестовых примерах и представлен результат выбора точек измерения для шлюзового затора №7 канала имени Москвы.

1. Канунникова Е.А., Мещихин И.А. Применение суперэлементов в прочностных расчетах космических аппаратов // Вопросы электромеханики Труды НПП ВНИИЭМ. 2011. № 121. С. 31-34.
2. Геча В.Я., Канунникова Е.А., Мещихин И.А. Бордадымов В.Е., Даниловский Н.Н. Создание редуцированных матриц жесткостей и масс для совместного анализа нагрузок // Вопросы электромеханики. Труды НПП ВНИИЭМ. 2011. № 121. С. 27-30.
3. Зайцев Е. А., Мещихин И. А. Мониторинг прочности металлоконструкций запорных СГТС // Речной транспорт ( XXI век). 2011. № 4. С. 70-74.
4. Мещихин И.А., Сахненко М.А., Сосенушкин Е.Н. Применение метода внешних суперэлементов и ОТМ-матриц при мониторинге состояний шлюзовых затворов // Речной транспорт ( XXI век). 2013. № 5. С. 52-56.
5. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1988. С. 31-33.
6. Шатров А.В. Миронов С.Б. Использование языка PCL в среде MSC/Partan для создания специальных приложений. М.: MSC,1999.64 c.
7. MSC Nastran 2013.1. DMAP Programmer’s Guide.М.: MSC, 2013. 1732 c.
8. MSC Nastran 2013.1. Superelements User’s Guide.М.: MSC, 2013. 956 c.
9. Patran 2013. PCL and Customization. М.: MSC, 2013. 1010 c.
10. Гаврюшин C.C., Барышнекова О.О., Борискин О.Ф. Численный анализ элементов конструкций приборов и машин. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 479 c.
11. Доугерти К. Введение в эконометрику: пер. с англ. М.: ИНФРА-М, 1999. 402 с.
12. Гусев Н.Н. Методология создания и эксплуатации информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений: дис. … докт. техн. наук.СПб, 2008. 185 с.
13. Зайцев Е. А., Мещихин И. А. Численное моделирование методом конечных элементов с использование информационных технологий: отчет о НИР / МГАВТ. М., 2011. 53 с.