Введение к работе
Актуальность темы
С возрастанием экспортного потенциала зерна нашей страны возникла необходимость длительного долгосрочного хранения зерна и продуктов его переработки. Повторяющиеся аварии и разрушения силосных сооружений указывают на необходимость переосмысление основных положений по их расчету и проектированию, а также на немаловажность разработок новых конструктивных решений зернохранилищ. В связи с этим настоящая диссертация является весьма актуальной.
Цели и задачи диссертации
Цель диссертационной работы - повышение надежности и долговечности силосных сооружений в результате уточнения расчетной нагрузки сыпучего тела, действующей на стены цилиндрических силосов при выгрузке.
Объект и предмет исследования
Объектом исследования является цилиндрический силос, входящий в состав экспериментальной установки. Предметом исследования является поверхностная нагрузка сыпучего материала, действующая на стенки силоса.
Поскольку отсутствует аналитическая зависимость, которая бы достаточно точно описывала давления на стены силосов, возникающие при выгрузке сыпучего материала, в виду этого вызывает затруднение обоснование принимаемых расчетных нагрузок от сыпучего тела. Для решения этой проблемы в диссертации рассматривается обратная задача, позволяющая установить закономерности в распределении горизонтальных давлений на основании раздельно замеренных экспериментальных деформаций стенки силоса, вызываемых нормальной силой и изгибающим моментом в кольцевом направлении.
К основным задачам диссертации относятся: - исследование фактической нагрузки сыпучего материала, действующей на стены экспериментального силоса;
определение действительного напряженного и деформированного состояния (НДС) стенки цилиндрического силоса на основании результатов экспериментов, проведенных на установке четырех силосов;
теоретическое исследование НДС стенки испытываемого силоса методом конечных элементов с применением ПК ЛИРА 9.6.
Научная новизна исследований заключается в следующем:
предложена универсальная расчетная нагрузка сыпучего материала на стены цилиндрического силоса, отвечающая фактическому давлению сыпучего тела;
разработана методика оценки НДС стенки цилиндрического силоса, основанная на экспериментальных данных по раздельному замеру растягивающих и изгибных деформаций стенок.
Практическая ценность работы:
- выполненные исследования направлены на усовершенствование мето
дов расчета цилиндрических силосов с целью исключения причин тео
ретического порядка, приводящих к преждевременному разрушению
конструкций вследствие несоответствия применяемых расчетных схем
пространственной работе сооружения. В виду этого результаты диссер
тационного исследования могут быть рекомендованы при разработке
актуализированной редакции СНиП 2.10.05-85* «Предприятия, здания
и сооружения по хранению и переработки зерна».
Положения, выносимые на защиту:
расчетно-экспериментальная методика исследования НДС цилиндрического силоса;
теоретический анализ деформаций стенок исследуемого силоса и усилий, возникающих в процессе истечения сыпучего тела;
универсальная расчетная нагрузка сыпучего материала на стены цилиндрического силоса при его выгрузке.
Для реализации указанных положений, автором была выполнена компьютерная обработка экспериментальных данных, а также произведены модельные расчеты исследуемого сооружения.
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертации докладывались на всероссийских и международных конференциях в 2008-2012 годах.
Публикации
По теме диссертационной работы опубликовано 12 работ, из них 5 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка использованной литературы и приложений. Объем работы составляет 193 страницы машинописного текста, 118 рисунков и 10 таблиц. Список использованной литературы состоит из 125 наименований, среди которых 25 зарубежных источника.
Автор премного благодарен научному руководителю представленной диссертационной работы, профессору Агапову Владимиру Павловичу, оказавшему сильное влияние на формирования научных взглядов соискателя.
Автор приносит благодарность профессору Панкратовой Галине Евгеньевне за многолетнее сотрудничество и помощь при обработке экспериментальных данных.
Особую благодарность хотелось бы выразить профессору Дмитренко Елене Николаевне за поддержку и доброе отношение.
Автор благодарно помнит профессора Немчинова Владимира Валентиновича, оказавшего неоценимую помощь при подготовке диссертации; с трепетом в душе вспоминает выдающегося профессора Ковалева Александра Олеговича.
