name: Совершенствование методов расчета напряженно-деформированного состояния металлических гофрированных конструкций на силовые воздействия
keyword_list: Силовые воздействия Напряженно-деформированное состояние Металлические гофрированные конструкции Оболочка
abstract: Объект исследования: металлические гофрированные конструкции; 
  Цель работы: развитие методов расчета металлических гофрированных конструкций (МГК), а также исследование их напряженно-деформированного состояния при различных силовых воздействиях; 
  Методы исследования: метод конечных разностей, метод конечных элементов;  
  Полученные результаты и их новизна: 
  1.	Разработана методика и пакет прикладных программ в среде Matlab для конечно-элементного расчета осесимметричных металлических гофрированных конструкций с использованием конечных элементов в виде усеченных конусов на симметричную и несимметричную нагрузку. Предложена приближенная методика аналитического расчета металлических гофрированных конструкций при осесимметричном нагружении, основанная на введении приведенной толщины оболочки.
  2.	Исследовано напряженно-деформированное состояние грунтового колодца из металлических гофрированных листов. Установлено, что для гофрированной оболочки максимальная величина изгибающего момента и кольцевой силы ниже, чем в гладкой оболочке. 
  3.	Исследовано влияние амплитуды и длины волны синусоидального профиля на величину максимальных внутренних усилий и характер их распределения в осесимметрично нагруженных металлических гофрированных конструкциях. Для осесимметрично нагруженных МГК с синусоидальным профилем выполнена оптимизация приопорной зоны с целью уменьшения в ней изгибающего момента, обусловленного краевым эффектом.
  4.	При помощи полуаналитического метода конечных элементов исследовано напряженно-деформированное состояние цилиндрической гофрированной оболочки при действии ветрового напора, а также водопропускных труб под автодорожными насыпями. Установлено, что для бескаркасной гофрированной оболочки по сравнению с гладкой максимальная величина кольцевого усилия оказывается существенно выше. В то же время максимальное меридиональное усилие в гофрированной оболочке немного ниже, чем в гладкой. Из полученных результатов следует, что использование упрощенных подходов (безмоментная теория, замена гофрированной конструкции ортотропной) приводит к переоценке несущей способности рассмотренных конструкций.
  5.	Выполнен анализ имеющихся в литературе формул для определения эквивалентных жесткостей гофрированных конструкций с целью их расчета как конструктивно ортотропных. Установлено, что в работах С.Г. Лехницкого приводится некорректное выражение для момента инерции синусоидального гофра. Проведены численные эксперименты в программных комплексах ЛИРА-САПР  и ANSYS на изгиб и растяжение гофрированной пластины, на основе которых выбраны выражения, позволяющие наиболее точно определить приведенные жесткости. В ходе эксперимента на растяжение гофрированного листа вдоль и поперек гофра установлено, что некоторые из имеющихся в литературе зависимостей позволяют точно определить деформации листа в направлении приложения нагрузки, однако ни одно из выражений, представленных в литературе, не дает возможности достоверно определить поперечные деформации. Предложена методика определения жесткостей гофрированного листа из численного эксперимента.
  6.	Разработана приближенная методика и пакет прикладных программ в среде Matlab для расчета гофрированных конструкций с использованием плоских прямоугольных конечных элементов с приведенной жесткостью. По сравнению с расчетом на основе арочной модели данная методика имеет преимущества при определении перемещений, однако при определении напряжений не позволяет в полной мере учесть эффект пространственной работы конструкции.
  7.	Проведено экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния гофрированных пластин при изгибе, подтвердившее надежность разработанной методики расчета и полученных теоретических результатов.
  Степень внедрения: 
  Разработанные автором программные продукты по расчету стальных резервуаров из гофрированных листов, грунтовых колодцев и водопропускных труб, а также рекомендации по расчету металлических гофрированных конструкций как конструктивно ортотропных используются в практике проектирования института ООО «Севкавнипиагропром».
chairman_dissertation_council.name: Линар
chairman_dissertation_council.surname: Сабитов
chairman_dissertation_council.patronymic: Салихзанович
chairman_dissertation_council.position: председатель
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Доцент
chairman_dissertation_council.wos_research_id: D-2999-2018
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 57079229700
chairman_dissertation_council.rinc_id: 621017
chairman_dissertation_council.url: https://kpfu.ru/linar.sabitov
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-7381-9752
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Дмитрий
organization_supervisor.surname: Таюрский
organization_supervisor.patronymic: Альбертович
organization_supervisor.position: первый проректор - проректор по научной деятельности
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 30.19.53
rubrics.name: Прочность строительных конструкций
oecds.code: 02.01.IM
oecds.name: ENGINEERING, CIVIL
speciality_codes.name: Строительная механика
speciality_codes.code: 2.1.9.
supervisors.fio: Чепурненко А. С.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Строительная механика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Чесноков А. В.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Строительные конструкции, здания и сооружения
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Ким А. Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Строительная механика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1021602841391
protection_organization.supervisor_name: ДМИТРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: ТАЮРСКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЬБЕРТОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
author_organization.ogrn: 1026103727847
author_organization.supervisor_name: БЕСИК
author_organization.supervisor_surname: МЕСХИ
author_organization.supervisor_patronymic: ЧОХОЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения