Особенности формирования нестандартных клееных деревянных конструкций, эксплуатируемых в тяжелых условиях
Научная публикация
 Особенности формирования нестандартных клееных деревянных конструкций, эксплуатируемых в тяжелых условиях
Автор(ы): Божелко И. К., Леонович О. К., Ширко А. В.
УДК: УДК 624.011.14; 625.142.21
Год издания: 2016
Дата загрузки: 06.10.2016
Загрузил(а): Флюрик Е. А.

Описание:
Разработана модель комбинированной шпалы, состоящей из двух брусьев. Она учитывает анизотропию свойств древесины, наличие и расположение сердцевины; применение склеива-ния; колебания влажности древесины свыше 15%. Модель предполагает, что рассчитываемая конструкция представляется в виде совокупности конечных элементов, узлы которых обеспечивают соединение элементов между собой, а их перемещения определяют деформированное состояние конструкции в целом; связь между напряжениями и деформациями осуществляется через упругие постоянные на базе теории упругости анизотропного тела; параметры, характеризующие механические и физические свойства древесины, заданы с учетом цилиндрической системы координат; все нагрузки являются установившимися во времени; температурные деформации из-за их незначительной величины не учитываются. Разработанная модель была применена при расчете комбинированной деревянной сосновой шпалы второго типа для железных дорог широкой колеи. Из расчетов установлено, что возникновение трещин обусловлено влажностными колебаниями и анизотропией самой древесины. Под воздействием этих факторов в комбинированных шпалах возникают высокие напряжения, достигающие более 2 МПа, что является причиной возникновения глубоких трещин на боковой пласти. Напряжения концентрируются в плоскости расположения сердцевины, что и обусловливает появление трещины в этой же зоне. В верхней зоне сопряжения двух брусьев возникает зазор. При перепаде влажности между пластями в 15% возникающие нормальные напряжения достигают до 5,9 МПа, при 10% – 2,1 МПа, при 5% –
1,8 МПа. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости обязательной влагозащитной обработки деревянных конструкций, эксплуатируемых в тяжелых условиях. Использование брусьев без сердцевины позволяет снизить максимальные нормальные напряжения в 1,8 раза. Проведенные эксперименты подтвердили сопоставимость реального напряженно-деформированного состояния комбинированной шпалы с моделированным.

Использование электронных материалов, размещенных на данном сайте, осуществляется на договорной основе. Разрешается использовать ресурсы в единичном экземпляре и исключительно в личных целях.



нестандартные деревянные конструкциимодельметод конечных элементованизотропиянапряженно-деформированное состояние