Исследование деформаций статически неопределимой балки в промышленных и судостроительных конструкциях

В статье рассматривается анализ деформаций в статически неопределимой балке на примере киля судна – двутавровой балки, играющей важную роль в обеспечении устойчивости и конструкции судна. Исследование осуществляется с помощью сочетания теоретического и экспериментального подходов. Метод сил выбран для теоретического анализа как универсальный инструмент для статически неопределимых балок, позволяющий оценить деформации и напряжения в различных точках балки. Он включает в себя подбор оптимального сечения, что является преимуществом данного подхода. Метод конечных элементов, реализованный с помощью ПК Ansys 2021 R2, используется для экспериментального анализа и визуализации деформации изгиба. Он обеспечивает более гибкий и мощный инструмент для анализа сложных конструкций, учитывая разнообразные граничные условия. Результаты исследования были сопоставлены, погрешности вычислений оказались минимальными и допустимыми. В статье подчеркивается важность проведения подобных анализов для понимания поведения конструкций под нагрузками и обеспечения их надежности не только в транспортном, но и в промышленном и гражданском строительстве.

1. Антонов, В. А. Теоретические вопросы управления судном / В. А. Антонов, М. Н. Письменный. Владивосток: МГУ им. Невельского, 2007. 78 с.

2. Дидык, А. Д. Управление судном и его техническая эксплуатация: учеб. для мореходных училищ / А. Д. Дидык, В. Д. Усов, Р. Ю. Титов. М.: Транспорт, 1990. 319 c.

3. Гончарова, Е. А. Применение метода начальных параметров для расчета статически неопределимой балки с жёсткой заделкой [Электронный ресурс] / Е. А. Гончарова; науч. рук. Л. Н. Беляцкая // Перспективные направления развития машиностроения в области мобильных машин, технологического оборудования и энергетических систем: материалы 79-й СНТК,

4. –18 мая 2023 г. / БНТУ; редкол.: А. А. Калинина [и др.]; сост.: Е. Д. Рудько, И. Г. Свиридова. Минск: БНТУ, 2023. С. 85–90. Режим доступа: https://rep.bntu.by/handle/data/135571.

5. Гончарова, С. В. Механика материалов. Расчет статически неопределимых балок [Электронный ресурс]: учеб. пособие / С. В. Гончарова, В. М. Хвасько; БНТУ, каф. «Теоретическая механика и механика материалов». Минск: БНТУ, 2019. 51 с. Режим доступа: https://rep.bntu.by/handle/data/62326.

6. Реут, Л. Е. Статически неопределимые системы при плоском поперечном изгибе [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пособие для студ. Машиностроительных специальностей / Л. Е. Реут; БНТУ, кафедра «Теоретическая механика и механика материалов». Минск: БНТУ, 2021. Деп. в БНТУ 15.10.2021, № DEPBNTU-2021-27. Режим доступа: https://rep.bntu.by/handle/data/104396.

7. Механика материалов: пособие / Ю. В. Василевич [и др.]; БНТУ, кафедра «Теоретическая механика и механика материалов». Минск: БНТУ, 2022. 181 с.

8. Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент: ГОСТ 8239–89. Введ. 01.07.90. Мин-во черной металлургии СССР, 1990.

9. Moaveni, S. Finite Element Analysis: Theory and Application with ANSYS / S. Moaveni. NJ: Pearson Education, 2003. 822 p.

10. Lam Thanh Quang, K. Structural Analysis of Continuous Beam using Finite Element Method and ANSYS Software / L. T. Q. Khai, D. T. M. Dung, T. V. Bang // Materials & Constructions. 2021. Vol. 11. № 2. P. 42–48. https://doi.org/10.54772/jomc.v11i02.291.

11. Khvasko, V. M. Study of Bending Deformations of a Two-Supported Beam using Ansys 22.2 [Electronic Resource] / V. M. Khvasko, H. M. S. H. Bandara // Информационные технологии в образовании, науке и производстве: материалы науч.-техн. интернет-конференции, Минск, 21–22 ноября 2022 г. / сост. М. Г. Карасёва. Минск: БНТУ, 2023. С. 191–195. Режим доступа: https://rep.bntu.by/handle/data/127990.