№74-25
Напружено-деформований стан багатошарового вантового каната з розривом троса в перерізі приєднання до споруди
Д.Л. Колосов1, О.М. Долгов1, С.В. Онищенко1, О.І. Білоус2, Г.І. Танцура2
1 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
2 Дніпровський державний технічний університет, Кам’янське, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 74:288-295
https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.288
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Розробка методу розрахунку напружено-деформованого стану багатошарового вантового каната з ушкодженим тросом в перерізі приєднання до споруди.
Методика. Розв’язання відомої моделі взаємодії паралельних тросів, з’єднаних еластичним матеріалом для випадку розриву неперервності одного троса в перерізі приєднаннядо споруди. Метод розрахунку є аналітичним та побудованим на положеннях механіки пружного тіла. Отримані результати, в межах лінійної постановки, можна вважати достатньо достовірними.
Результати. Розроблено метод розрахунку напружено-деформованого стану багатошарового вантового каната з ушкодженим тросом. Встановлено, що розрив неперервності одного троса призводить до суттєвої зміни внутрішніх навантажень лише тросів, суміжних з ушкодженим. Більші зміни максимальних навантажень тросів виникають у разі розриву неперервності кутового троса, найменші – у разі розриву центрального. Характери залежності коефіцієнтів навантаження тросів від їх кількості в канаті з ушкодженим кутовим та центральним тросом якісно збігаються. Сформульована умова міцності багатошарового вантового каната з ушкодженим тросом. Встановлено залежність максимальних коефіцієнтів навантаження тросів ванти з ушкодженим центральним та кутовим тросом від кількості шарів тросів та тросів в шарах.
Наукова новизна. Розроблено аналітичний алгоритм розрахунку напружено-деформованого стану багатошарового тягового органа з комплексним урахуванням його конструкції, механічних властивостей його складових з ушкодженим довільним тросом.
Практична значущість. Розроблений метод дозволяє оцінювати вплив розриву довільного троса на тягову спроможність ванти та враховувати це в процесі проєктування, чим підвищити надійність капітальної споруди, включно вантового мосту. Розроблений метод визначення показників напружено-деформованого стану ванти та лінійна постановка задачі дозволяють шляхом пропорційного складання двох станів визначати напружений стан, коли один трос має проковзування у вузлі приєднання до споруди.
Ключові слова: багатошаровий вантовий канат, напружено-деформований стан, розрив троса, переріз приєднання до споруди.
Перелік посилань
1. Volokhovskii, V.Yu., Radin, V.P., & Rudyak, M.B. (2010). Kontsentratsiya usilii v trosakh i nesushchaya sposobnost rezinotrosovikh konveiernikh lent s povrezhdeniyami. Vestnik MEI, 5, 5–12.
2. Ropai, V.A. (2016). Shakhtnie uravnoveshivayushchie kanati: monografiya. Natsionalnii gornii universitet.
3. Belmas, I., & Kolosov, D. (2011). The stress-strain state of the stepped rubber-rope cable in bobbin of winding. Technical and Geoinformational Systems in Mining, 211–214.
https://doi.org/10.1201/b11586-35
4. Бондар, Н.В. (2019). Міцність авіаційних оболонок із композитів з урахуванням робочого середовища та експлуатаційного пошкодження: дис. канд. техн. наук: 05.07.02. Національний авіаційний університет.
5. Лепіхін, П.П., & Ромащенко, В.О. (2013). Методи та результати аналізу напружено-деформованого стану та міцності багатошарових товстостінних анізотропних циліндрів при динамічному навантаженні (огляд). Повідомлення 3. Феноменологічні критерії міцності. Проблеми міцності, 3, 24–41.
6. Cho, J. R., Yoon, Y. H., Seo, C. W., & Kim, Y. G. (2015). Fatigue life assessment of fabric braided composite rubber hose in complicated large deformation cyclic motion. Finite Elements in Analysis and Design, 100, 65–76.
https://doi.org/10.1016/j.finel.2015.03.002
7. Kwak, S.-B., & Choi, N.-S. (2009). Micro-damage formation of a rubber hose assembly for automotive hydraulic brakes under a durability test. Engineering Failure Analysis, 16(4), 1262–1269.
https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2008.08.009
8. Ларін О.О. (2016). Прогнозування надійності гумо-кордних високонапірних муфт трубопроводів. Вісник Хмельницького національного університету, 4 (239), 40-46.
9. Belmas, I., Kolosov, D., Bilous, O., & Onyshchenko, S. (2018). Stress-strain state of а conveyor belt with cables of different rigidity and their breakages. Fundamental and applied researches in practice of leading scientific schools, 26(2), 231–238.
10. Танцура, Г.І. (2010). Гнучкі тягові органи. Стикові з’єднання конвеєрних стрічок. ДДТУ.
11. Бельмас, І., Білоус, О., Танцура, Г., Сай, О., & Гупало, Ю. (2022). Вплив пориву троса на напружений стан гумотросового вантового канату.Комп’ютерно-інтегровані технології: освіта, наука, виробництво, (48), 42–52.
https://doi.org/10.36910/6775-2524-0560-2022-48-07
12. Бельмас, І.В., Колосов, Д.Л., Онищенко, С.В., Білоус, О.І., Танцура, Г.І., & Черниш, П.В. (2022). Напружено-деформований стан композитного каната з урахуванням впливу нелінійності його деформування та розриву елементу армування. Збірник наукових праць Національного гірничого університету, 70, 99–106.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/70.099
