автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Система автоматизации проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения

РУДАК АЛЕКСЕЙ ВИТАЛЬЕВИЧ

СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БЕСКАРКАСНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СВОДОВ ГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ ТРАПЕЦИЕВИДНОГО СЕЧЕНИЯ

Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ЛЕК 2010

Омск-2010

004614965

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия».

Научный руководитель:

кандидат технических наук, Беляев Никита Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Галдин Николай Семенович

кандидат технических наук, доцент Алексеенко Ирина Владимировна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет»

Защита диссертации состоится 10 декабря 2010 г. в 14.00 ч. на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.250.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия» (СибАДИ) по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия" (СибАДИ) по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5., тел, факс: (3812) 65-03-23, e-mail: arkhipenko_m@sibadi.org

Автореферат разослан 10 ноября 2010 г.

Ученый секретарь объединенного диссертационного совета ДМ 212.250.03, кандидат технических наук

М.Ю. Архипенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современные отечественные конструкторские разработки должны соответствовать уровню лучших мировых образцов. Решение этой задачи сводится к поиску оптимальных технических решений, что по ряду причин затруднительно или невозможно без применения вычислительной техники.

В наши дни наблюдается развитие систем автоматизации проектирования (САПР) в промышленном производстве, где используется в частности для проведения конструкторских работ. Применение САПР в промышленной отрасли позволяет существенно снизить затраты времени и средств на создание новых и модернизацию существующих изделий.

Бескаркасные цилиндрические своды из металлического профиля трапециевидного сечения, как несущая и ограждающая конструкция,. имеет достаточно большой спектр применения в промышленности. Цилиндрические своды способны перекрывать значительные площади. За счет использования листов трапециевидного профиля несущая способность свода обеспечивается без применения каркаса, что значительно упрощает и облегчает изделие. Данное решение к тому же является достаточно технологичным.

Исходя из этого, эффективность исследуемой в настоящей работе конструкции бескаркасного цилиндрического свода оценивалась по массе изделия на один квадратный метр (удельной массе) перекрываемой площади и характеристиками напряженно - деформированного состояния.

В предшествующих исследованиях не были установлены закономерности влияния основных параметров бескаркасного цилиндрического свода на удельную массу изделия и характеристики напряженно — деформированного состояния.

В связи с этим возникла необходимость исследования характеристик напряженно — деформированного состояния и создания универсальной научно-обоснованной методики по выбору рациональных конструктивных параметров бескаркасного цилиндрического свода.

Основная идея работы заключается в том, что разработанная система автоматизации проектирования позволяет, исходя из технического задания, оптимизировать параметры бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения.

Целью диссертационной работы является разработка системы автоматизации проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения.

Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:

- обосновать критерий эффективности процесса автоматизации проектирования бес каркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения;

- разработать математическую модель напряженно-деформированного со-

стояния бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения;

- подтвердить адекватность разработанной математической модели;

- с помощью разработанной математической модели выявить закономерности, связывающие основные конструктивные параметры бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения с критерием эффективности;

- разработать систему автоматизации проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения.

Объектом исследования настоящей работы является процесс автоматизации проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения.

Предметом исследования являются закономерности процесса автоматизации проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения.

Методы исследования. В работе использованы базовые положения теории упругости твердого деформируемого тела, методы математического моделирования, математического анализа, прикладной математики, теории алгоритмов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложен критерий эффективности процесса автоматизации проектирования бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения, отражающий металлоемкость изделия и его прочностные и деформативные свойства;

- разработана с достаточной для инженерных расчетов точностью математическая модель напряженно-деформированного состояния бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения;

- разработан алгоритм реализации статического расчета и проверки комплекса условий первой и второй группы предельных состояний элементов бескаркасных цилиндрических сводов;

- разработан алгоритм оптимизации основных конструктивных параметров бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения в соответствии с критерием эффективности;

- предложены инженерная методика и алгоритм автоматизации проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения;

- на основе предложенной инженерной методики и алгоритма автоматизации проектирования разработан программный продукт для расчета основных конструктивных параметров бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения и визуализации проектных решений.

Практическая ценность работы состоит в инженерной методике, алгоритмах автоматизации проектирования и программном продукте для расчета основных конструктивных параметров бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения. Инженерная методика

внедрена на предприятии и в учебный процесс для курсового и дипломного проектирования.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались на 62-й научно-технической конференции СибАДИ (Омск 2008); IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (20-21 мая 2009 г); 63-й научно-технической конференции СибАДИ (Омск 2009); Всероссийской научно-техническая конференции "Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин XXI века" посвященной 90-летию со дня рождения доктора технических наук, профессора В.Д. Белого (6-7 декабря 2006 года); I Всероссийской конференции «Проблемы оптимального проектирования сооружений» (8-10 апреля 2008 Новосибирск: НГАСУ, 2008).

Публикации. По результатам работы опубликовано 13 печатных работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК.

Внедрение результатов работы. САПР бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения внедрена в Научно - техническом центре экспертизы «СПЕЦ», ООО «СтальКон», западносибирском представительстве австрийской фирмы Zeman International (предприятие ООО «Монтажпроект» г. Омск).

Структура и содержание работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав с выводами, списка использованных источников, включающего 129 наименований, и приложений. Работа изложена на 207 страницах в целом, содержит 23 таблицы и 126 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована научная проблема, обоснована актуальность диссертационного исследования.

В первой главе диссертационной работы описана область применения бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения, перечень марок профилированного листа и оборудование, использующиеся для изготовления данного типа изделий.

Рассмотрены существующие теории по расчету конструкций цилиндрических сводов и металлических профилированных листов.

Проведен анализ нагрузок, действующих на бескаркасные цилиндрические своды из металлического профиля трапециевидного сечения. Разработаны алгоритмы, позволяющие рассчитать распределение, рнешних. сил, возникающих от массы снегового покрова и ветрового давления.

Сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе разработан комплексный подход выполнения работы, включающий как теоретические, так и экспериментальные исследования.

В данной работе в теоретических исследованиях напряженно-деформированного состояния бескаркасных цилиндрических сводов из метал-

лического профиля трапециевидного сечения применен метод конечных элементов. Напряженно - деформированное состояние бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения рассматривается как система, состоящая из элементарных участков дуги со своими граничными условиями. При составлении инженерной методики проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения применена теория алгоритмов, при исследовании математической модели - инструменты математического анализа.

Обоснована методика экспериментальных исследований, предусматривающая проведение как активного, так и пассивного экспериментов, определена методика статистической обработки результатов экспериментов.

Сравнительный анализ бескаркасных цилиндрических сводов, с различными значениями основных конструктивных параметров, проводился с помощью критерия Кр. Задача повышения эффективности автоматизации проектирования цилиндрического свода сводится к обеспечению следующего требования: Кр —* min, при выполнении условия:

[Кав<1,

Кт<1, /14

Кт<1,

Kf< 1,

где Кр - масса цилиндрического свода на один квадратный метр перекрываемой площади (удельная масса):

SAp ЬЛм

Кт - коэффициент использования верхней полки профилированного листа, равный отношению фактического значения нормального напряжения в верхней полке к максимально допустимому:

= О)

Кт, - коэффициент использования нижней полки профилированного листа, равный отношению фактического значения нормального напряжения в нижней полке к максимально допустимому:

К<»=~> (4)

у '

КТ — коэффициент использования стенки профилированного, листа, равный отношению фактического напряжения в стенке профиля к максимально допустимому: ...,...■.

К-=Ъ ' ..... ,5)

К/ - коэффициент жесткости, равен отношению фактического значения прогиба цилиндрического свода к максимально допустимому:

КГ=-7-* (6)

./тах

где Яу - расчетное сопротивление стали изгибу, растяжению, сжатию, Па; Яи -расчетное сопротивление стали сдвигу, Па; /тах - максимально допустимое значение прогиба (в соответствии с действующими нормами), м; 5 - длина дуги, образуемой цилиндрическим сводом, м ;р- плотность стали, кг/м3.

В соответствии с целью и задачами исследований, с учетом результатов предшествующих исследований и принятой методикой работы, определена её структура.

В третьей главе разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения.

Расчетная схема конструкции бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения, изображенная на рисунке 1, представлена плоским круговым стержнем радиусом равным среднему радиусу цилиндрических продольно-гнутых профилированных листов, составляющих свод. Геометрические характеристики сечения соответствуют характеристикам трапециевидного профиля шириной один метр.

металлического профиля трапециевидного сечения, где: Ь-расчетный пролет цилиндрического свода, м; Я - радиус кривизны цилиндрического свода, м; Ь - высота подъема цилиндрического свода, м; <р — угол раскрытия дуги свода, град.; ао — начальный угол наклона, град.; сц - угол наклона ¡-го участка, град..

Допущения, принятые в математической модели:

- не учитывается влияние местных напряжений на опорных участках;

- не учитываются температурные деформации изделия;

- пренебрегаем изменением длины дуги <15 до и после нагружения.

В общем случае на стержень действуют распределенные ориентированные в плоскости YOZ поперечная радиально ориентированная сила qy и продольная тангенциальная сила qz. При этом сосредоточенные силы представляются в виде распределенных на малых дугах dS = г-dep.

Для составления математической модели напряженно-деформированного состояния рассматриваемого стержня вырежем бесконечно малый элемент дуги dS = r-d<p , представленный на рисунке 2, находящийся в равновесии под действием внешних (qy, qz) и внутренних сил (Qy, N, — поперечная и продольная силы, Мх - изгибающий момент).

Рисунок 2 - Равповесие бесконечно малого элемента дуги

Для выбранного элемента составим три уравнения равновесия:

- сумма проекций всех сил на ось Z•

12=0: -N+(N+dN)■cosd^^■(Q+dQ)■sindl¡fИ-q2■dS=0; (7)

- сумма проекций всех сил на ось У:

27=0: -Q+(Q+dQ)■cosd<p-(N+dN)■smd(p+qy■dS=0; (8)

- сумма изгибающих моментов всех сил относительно осиЛГв точке А без учета изгибающих моментов от Цу, ц,;.

ШхА=0: -M+(M+dM)-(Q+dQ)■dS■cosd<p=0. (9)

С учетом бесконечно малого угла d<p, будем считать, что cosd<p ~1, вМ<р ~ d<p, система уравнений равновесия принимает вид:

Г ЛГ+0+^г =0,

1 е'-ЛГ+<7,г=0, (10)

[ м'-д-г -о.

Рассмотрим геометрические и физические соотношения. При этом учитываем непосредственные перемещения сечений вдоль осей У, 2 соответственно V, Ж и относительный угол поворота сечений А<р, как показано на рисунке 3, .

Заменив малые дуги (¡Б их длинами, проецируем замкнутую ломаную АВСВЕР на. оси 2 и У соответственно:

И'+с/Ясо.чАр-СИ+б/У) -со$с1(р-с15=0,

Отбрасывая бесконечно малые величины, с учетом того, что ссш/^» — 1, $тс1(р ~с1(р, соьАср «=/, приводим полученную систему к виду:

}У-У'= г-А<р.

ыг

(12)

Рисунок 3 - Геометрические соотношения для кругового стержня.

Используя выражение для характеристики изменения изгиба стержня, нагруженного изгибающим моментом, получаем:

М.

Ак = -

ЕЗ,

(13)

где Мх - действующий в сечении изгибающий момент относительно оси X; Е-модуль упругости материала стержня; ^ - момент инерции сечения стержня относительно главной центральной оси X.

Но изгиб, в общем случае, определяется выражением:

с1<р

к =-Ж "

Значит приращение изгиба будет равно

М<р _ (1А<р _ Аф ск гс1(р г

Ак--

(14)

(15)

С учетом изложенного, получим физическое соотношение (производная угла поворота сечения стержня) в виде:

к(р' —

(16)

Собрав в систему три уравнения равновесия, два геометрических и физическое соотношения, получаем математическую модель кругового стержня постоянной кривизны, нагруженного внешними силами заданной интенсивности:

е/ =К-дуг,

= (17)

V = Г- Г-Л(р,

А<Р'=М*л.

Для определения неизвестных начальных параметров ( (¿„ = 0.у(<р = 0), Ы0 = Щ<р = 0), М0 = Мх(<р = 0), У0 = Г(<р = 0), Щ, = 1У(<р = 0), Л<р0 = Лф = 0)) в конкретной задаче всегда формулируются достаточное количество граничных условий.

Для любого варианта закрепления концов стержня, известны три условия:

- жесткое закрепление V = О, Ж = 0, <р= 0;

- шарнирно-неподвижное закрепление Мх = 0, ¥= О, Ж = 0 и т.д.

Решение полученной системы шести дифференциальных уравнений

определяет значения (<р), Щу>), Мх(<р), У(<р), УУ(<р), А<р(<р) в любом сечении с координатой <р.

Для решения системы с любыми заданными законами распределения внешних сил и размерами сечения используется метод Эйлера численного интегрирования дифференциальных уравнений первого порядка. Производная функции У в текущей точке 0+1) представлена в виде:

/' =

/м fi с1<р

(18)

где с!(р = 2у/п - шаг приращения текущего угла (р, который должен быть достаточно мал, например, при полном угле раскрытия дуги свода 2у=б0\ при п > 60.

При таком подходе система рассматриваемых шести дифференциальных уравнений может быть представлена в виде:

N¡+1 = м- (ду1+Япг)<1<р,

мп+] = Мц+ дуГг-с!(р,

(19)

Ащ+1 = 4® +

Мг

ГЛ7.....................,

>. и^лсщ. <укиъ\ | шггр \

/ ¿ч'кит- /

> !■{ ..................

\ Злйгк; Л ¿рйымтд т \ ■уеллсаы ¡'

} .К

-Л."-----

( Кгм.Ч! I V..................

Рисунок 4 - Блок-схема реализации математической модели напряженно деформированного состояния бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения

Используя предложенную схему, процесс интегрирования легко реализуется при произвольных начальных параметрах. Отыскание начальных параметров Ыт (¿уо, М„, \Уа, У0, А<ра, соответствующих заданным граничным условиям, производится методом Ньютона.

Разработанная математическая модель построена посредством описания напряженно-деформированного состояния кругового стержня системой дифференциальных уравнений, включающей уравнения равновесия, геометрические и физические соотношения. Математическая модель представлена шестью линейными дифференциальными уравнениями первого порядка, которая всегда имеет единственное решение, так как для любой конструкции цилиндрического свода всегда найдется необходимые шесть граничных условий. На данном этапе задача решена в линейной постановке.

Разработанный алгоритм математического моделирования напряженно-деформированного состояния цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения представлен на рисунке 4.

Входными параметрами обобщенной математической модели напряженно деформированного состояния бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения: марка профилированного листа, марка стали, радиус изгиба, пролет, нагрузки.

Математическая модель позволяет учитывать физические и геометрические нелинейности на отдельных единичных участках бескаркасного цилиндрического свода.

Выходными параметрами математической модели является массив данных полностью описывающий напряженно-деформированное состояние изделия в каждом сечении г: N. Q, М, V, IV, А<р.

В четвертой главе приведены результаты анализа влияния основных параметров бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапе-

Рисунок 5 - Графики зависимости удельной массы изделия от кривизны цилиндрического свода при толщине листовой заготовки I = 1мм и марке стали СтЗкп2

В качестве примера на рисунке 5 приведены графики зависимости удельной массы от кривизны цилиндрического свода. Аппроксимируя методом наименьших квадратов, получены уравнения регрессии:

Кр= -12,045(УЬ) 3 + 28,401(,Ь/Ь) 2 - 0,335(Ш) + 9,5459;

Кр= -14,154(УЬ) 3 + 33,377(УЬ) 2 - 0,3932(УЦ + 11,219;

Кр= -14,113(УЬ) 3 + 33,279(УЬ) 2 - 0,3922(УЦ + 11,186;

Кр= -16,435(УЦ 3 + 38,756(УЬ) 2 — 0,4565(УЬ) + 13,027;

Кр= -12,186(УЬ) 3 + 28,735(Ь/Ь) 2 - 0,3388(УЦ + 9,6584.

Г-А2.........."Л

•ч Начало ]

(20)

V

ш-

хюачи \

I перин, / ^.'¿К ДН.'ЩЪ'Ш •

Гв~

! Лоо') ислшкых / / 1<! /

г-СЛ

I П<Х1НО(]х:!К-! тутш I жаичжигат

их..

; Лтуюксиыпгих

! 1М7\Ч(ЫНЫ\ '

> шяхитожК

-Е2-

Помм/ноии]

ж&тг

ын/ншжаят

-гРЗ;-

■ОШИИМ1П,?/,ЧШ

рА,

-ч

-

Йолхч^^е хншымьшх значений, ищмчщые

. Щт

и

Нзшн.гние \с:шччН

ЭМ7Н>ришЛ'ПП/(7

-ЕЗ-

Пгжненне

Мяжжние ' жныла сшпичаътлк

01

У Зынар "ч

Рисунок 6 - Блок-схема алгоритма оптимизации основных геометрических параметров бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения

Поставлена задача оптимизации:

- критерий эффективности показывает, какое решение должно быть оптимальным;

- граничные условия показывают, в каких пределах могут изменяться значения параметров в оптимальном решении.

Далее в соответствии с алгоритмом оптимизации основных геометрических параметров бескаркасного цилиндрического свода, представленным на рисунке 6, получены их оптимальные значения для каждой целевой функции.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований статического равновесия фрагмента бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения. Также проведен ряд испытаний отдельных элементов: металл для производства сводов, соединение на саморезах, болтовое соединение, плоская заготовка.

На рисунке 7 представлена схема экспериментального стенда и сечения в которых фиксировались перемещения (прогибы) свода. Общий вид экспериментального бескаркасного цилиндрического свода представлен на рисунке 8.

Результаты испытаний и теоретических значений приведены в таблице 1

' Кр 0, /г/Ь, МС, МП) -» тш; 0,7 ■ 10~3Л1 <; / £ 1,5 • 10"3л<; 0 < И/Ь й 0,5; МСе {СтЗкп2; СтЗпс5; СтЗГпс\СтЬГсп\ СтЗпс5}; |МПб {С21;ТЭ44; Н60; ТЯ92; ЬеяаЬ) 107; ТШ25};

(21)

¿г^г

II Д,

Ь=18м

Рисунок 7 - Схема экспериментального бескаркасного цилиндрического свода

Рисунок 8 - Вид на экспериментальный бескаркасный цилиндрический свод

Проведенные экспериментальные исследования позволили подтвердить адекватность математической модели напряженно-деформированного состояния бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения. Расхождение параметров, полученных теоретически и экспериментально, не превышает 10% в зоне нормальной работы изделия.

Таблица 1 - Результаты испытаний и теоретических значений

cd i и 2 Перемещения в сечениях бескаркасного цилиндрического свода

50 100 150

* о. <и S М Л Эксперимент, мм Теория, мм Расхождение, % Эксперимент, мм Теория, мм Расхождение, % Эксперимент, мм Теория, мм Расхождение, %

0 0 0 0,0 0 0 0,0 0 0 0,0

1 21,8 23,5 7,8 -40,3 -37,2 7,7 21,9 23,5 7,3

2 5,2 5,6 7,7 -39,1 -36 7,9 35,8 38 6,1

3 19,5 21 7,7 -36,8 -35,7 3,0 20,1 21 4,5

4 7,8 8,5 9,0 -34 -32 5,9 29,2 31,5 7,9

5 18,2 17 6,6 -29 -27 6,9 15,6 17 9,0

6 35 38 8,6 -80 -77 3,8 35,7 38 6,4

7 18,6 17 8,6 -32 -34 6,3 15,5 17 9,7

8 7,8 8,5 9,0 -34 -36 5,9 33,4 31,5 5,7

9 21,4 21 1,9 -36,8 -38,6 4,9 23,2" 21 9,5

10 6,2 5,6 9,7 -39,1 -40,5 3,6 41,1 38 7,5"

11 22,1 23,5 6,3 -40,3 -40 0,7 24,8 23,5 5,2

В шестой главе на основе проведенных в работе исследований разработаны инженерная методика и алгоритм автоматизации проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения. ' '-;У ,'у.

Инженерная методика заключается в следующем:

1. Задать исходные данные:

а) задать степень ответственности изделия.

б) задать характеристики опорных узлов:

Левая опора:

- перемещение по X;

- перемещение по Ъ\

- вращение относительно У;

Правая опора:

- перемещение по X; -

- перемещение по Ъ\

- вращение относительно У;

в) задать основные параметры проектируемого бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения:

- высота установки относительно планировочной отметки земли;

- пролет, расстояние между опорами;

- снеговая нагрузка;

- ветровая нагрузка;

г) задать число рассматриваемых сечений изделия.

д) задать возможные ограничения:

- ограничение по марке профиля;

- ограничение по марке стали;

- ограничения по толщине металла;

- ограничение по высоте подъема свода (кривизне или радиусе);

е) задать возможные геометрические нелинейности;

ж) задать возможные физические нелинейности.

2. Смоделировать напряженно - деформированное состояние бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения в соответствии с алгоритмом реализации, представленном на рисунке 5, для всех значений марки профиля, толщины листа заготовки, марки стали и кривизны покрытая (высоты подъема, радиуса гиба) с учетом возможных ограничений.

3. По полученному массиву значений параметров и характеристик напряженно-деформируемого состояния произвести расчет критерия эффективности.

3.1. Определение зависимостей критерия эффективности от основных параметров конструкции бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения.

3.2. Аппроксимация зависимостей

4. Получить оптимальные значения параметров МП, МС, I, Н/Ь в соответст-

вии с алгоритмом оптимизации геометрических параметров бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения, представленном на рисунке 6.

5. Получить значения коэффициента использования параметров (Кт, Кть Кх, К/) по длине бескаркасного цилиндрического свода и критерия эффективности К„

-JffiJSi

I-................. .. . ^

ft»»«'" «•» ■ ■-: ■; «w •■;••;:■•. ly':"1

! 'v&v

■■ "') СуЩШ, • •'': \

.•;""*. bi<4Mf>« «щмий

:: А химий. ' 'г : .«"'. Ш btffM» пЬфияыа]

а)

s-flaMfcweoawwfcTvewBMrxjwtxib asoaw»

Протля маргл 1т=»32

: ТопшиЛ мвгвппа, йм v |с.7 У Рапц»ммгмйаим:4 |l322 МаркИСГвЛ* • '• ]СтЗот5

'^СОФФИШЯМГ Ж*

Имней гсики:•'•

; • Коэффициент *«^шаьЭоеан1«> к

У'КшФФиимнг^лольэсватя полрогмбомкопстру»««'''''

iT ~ 5--

8.11 кге/м?

б)

Рисунок 9 - Окна ввода данных (а) и вывода результатов (б) программы расчета основных параметров бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного

Разработанный программный продукт для расчета основных конструктивных параметров бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения внедрен в Научно - техническом центре экспертизы «СПЕЦ», ООО «СтальКон», западно-сибирском представительстве австрийской фирмы Zeman International (предприятие ООО «Монтажпроект» г. Омск). Предложенная САПР бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного создана в среде разработки Borland Delphi 7.0 (Builder 4.453), позволяющей создавать Windows-приложения.

В качестве примера окна программы расчета основных параметров бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного представлены на рисунке 9.

Спроектированные с помощью разработанной системы автоматизации проектирования бескаркасные цилиндрические своды из металлического профиля трапециевидного сечения, находятся в стадии эксплуатации, подтвердили работоспособность и эффективность разработанной САПР.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ предшествующих исследований позволил обосновать критерий эффективности процесса автоматизации проектирования бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения, отражающий металлоемкость цилиндрического свода.

2. Математическая модель, разработанная на основе статической расчетной схемы, описывает напряженно-деформированное состояние бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения. Расхождение результатов математического моделирования и данных полученных экспериментальным путем не превышает 10%.

3. Проведенный на базе разработанной математической модели анализ влияния основных конструктивных параметров на критерий эффективности позволил выявит закономерности, связывающие их.

4. Разработан алгоритм оптимизационного синтеза основных конструктивных параметров бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения.

5. На базе проведенных теоретических исследований предложены методика автоматизации проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения и алгоритм функционирования системы автоматизации проектирования, на основе которых разработан программный продукт.

6. Спроектированные с помощью системы автоматизации проектирования бескаркасные цилиндрические своды из металлического профиля трапециевидного сечения изготовлены, смонтированы и находятся в стадии эксплуатации, что подтверждает ее работоспособность и эффективность.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Рудак, А. В. Алгоритм автоматизации поиска основных геометрических параметров конструкции арочного покрытия [Текст] / А.В.Рудак, НВ.Беляев // Вестник Воронежского государственного технического университета. - Воронеж: ВГТУ, 2010. -№ 9, Том 6. - с. 139 - 141.

2. Рудак, A.B. Постановка задач автоматизированного проектирования бескаркасных арочных сводов [Текст] / А.В.Рудак, С.А.Макеев// материалы IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. / Федеральное агентство по образованию, СибАДИ, РААСН, Правительство Омской области. - Омск: СибАДИ, Кн. 3. - 2009. -С. 91-95.

3. Рудак, A.B. Ограждающие конструкции из тонколистового трапециевидного профиля [Текст] / А.В.Рудак, Н.В.Беляев // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии - 2009. Вып. 3 (13). -С. 40-45.

4. Рудак, А. В. Оценка достоверности модели статистического расчета элементов сводчатых арочных конструкций из профилированных листов [Текст] /

A.В.Рудак // Материалы 63-й научно-технической конференции ГОУ СибАДИ Кн. 1.-2009.-С. 64-66.

5. Рудак, A.B. Автоматизация расчета бескаркасных цилиндрических сводов-оболочек, построенных на базе арочного профлиста [Текст] / А.В.Рудак, С.А.Макеев// Материалы 63-й научно-технической конференции ГОУ ВПО СибАДИ Кн. 1. - 2009. - С . 49-52.

6. Рудак, A.B. Расчет плоских стержневых систем вблизи зон потери устойчивости [Текст] / А.В.Рудак, С.А.Макеев // Всероссийская научно-техническая конференция "Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин XXI века" посвященная 90-летию со дня рождения доктора технических наук, профессора ВД. Белого СибАДИ, 2006 - С . 186-191.

7. Рудак, A.B. Прочность сжимаемых стержней с начальными искривлениями оси [Текст] / А.В.Рудак, С.А.Макеев// Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов /Вып. 4, Ч. 1 : Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук. СибАДИ. - Омск : СибАДИ - 2007. -С. 264-269.

8. Рудак, A.B. Оценка низшей частоты собственных колебаний бескаркасных цилиндрических сводов-оболочек [Текст] / А.В.Рудак, С.А.Макеев,

B.Г.Тютнева// Омский научный вестник. Приборы, машины и технологии. -2009.-№3(83).-С. 73-75.

9. Рудак, A.B. Численное моделирование пространственного нагружения упругих прямых стержней при нагрузках, превышающих критические [Текст] / А.В.Рудак, С.А.Макеев, З.Н.Соколовский//Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии: научное издание / СибАДИ, РААСН. -Омск: СибАДИ, 2007. - Вып. 6: Машины, технологии и процессы в строительстве. - С. 203-207.

10. Рудак, A.B. Математическая модель бескаркасного двухслойного арочного свода из холодногнутых тонколистовых стальных профилей [Текст] / А.В.Рудак, С.А.Макеев // Журнал «Строительная механика и расчет сооружений» -2009. -№2. -С. 1-6.

11. Рудак, A.B. Моделирование продольно-поперечного изгиба прямых стержней с учетом геометрической и физической нелинейности [Текст] / А.В.Рудак, С.А.Макеев // Межвуз. темат. сб. науч. тр. «Математическое моделирование и расчет узлов и устройств объектов железнодорожного транспорта» Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008 г. - С. 46-52

12. Рудак, A.B. Численное моделирование пространственного нагружения упругих прямых стержней при нагрузках, превышающих критические [Текст] / А.В.Рудак, С.А.Макеев, З.Н.Соколовский, И.А.Деметриенко// доклады I Всероссийской конференции «Проблемы оптимального проектирования сооружений», 8-10 апреля 2008 Новосибирск: НГАСУ, 2008. - С. 213-223

13. Рудак, A.B. Использование методов строительной механики летательных аппаратов для исследования аэроупругих колебаний тонкостенных сводчатых конструкций из профилированных стальных листов [Текст] / А.В.Рудак // Материалы 62-й научно-технической конф. СибАДИ Кн. 2. - 2008. - С . 79-83.

Подписано к печати 09.10.2010. Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная. Отпечатано на дубликаторе.

Гарнитура тайме Усл. п.л. 1,25; уч.-изд. л. 0,95. Тираж 120. Заказ №294

Отпечатано в полиграфическом отделе УМУ СибАДИ 644080, г. Омск, пр. Мира, 5

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Бескаркасные цилиндрические своды из металлического профиля трапециевидного сечения и область их применения.

1.2. Типы профилей бескаркасных цилиндрических сводов.

1.3. Оборудование для производства цилиндрических сводов.

1.4. Выбор сочетания нагрузок, действующих на своды.

1.5. Существующие теории по расчету и проектированию бескаркасных цилиндрических сводов.

1.6. Существующие теории по расчету профилированных листов.

1.7. Цель и задачи исследования.

2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Общая методика теоретических исследований.

2.2. Методика экспериментальных исследований.

2.3. Анализ и обоснование критериев эффективности проектирования бескаркасных цилиндрических сводов.

2.4. Структура выполнения работы.

3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БЕСКАРКАСНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО СВОДА.

3.1. Математическая модель бескаркасного цилиндрического свода.

3.2. Учет физической и геометрической нелинейностей.

3.3. Оценка остаточных продольных напряжений в цилиндрических сводах трапециевидного сечения.

3.4. Математическое моделирование колебаний тонкостенных сводчатых конструкций.

3.5. Выводы по главе.

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БЕСКАРКАСНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО СВОДА.

4.1. Анализ влияния основных параметров конструкции бескаркасного цилиндрического свода на критерий эффективности.

4.1.1. Определение зависимостей критерия эффективности от основных параметров конструкции бескаркасного цилиндрического свода.

4.1.1.1. Влияние толщины металла бескаркасного цилиндрического свода.

4.1.1.2. Влияние марки стали свода на критерий эффективности.

4.1.1.3. Влияние кривизны цилиндрического свода на критерий эффективности.

4.1.2. Изменение напряженно-деформированного состояния по длине свода.

4.1.3. Аппроксимация зависимостей.

4.2. Анализ влияния основных параметров на эффективное использование бескаркасного цилиндрического свода.

4.2.1. Математические методы оптимизации.

4.2.2. Выбор оптимальных значений геометрических параметров бескаркасного цилиндрического свода.

4.3. Выводы по главе.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

5.1. Подтверждение адекватности математической модели напряженно-деформированного состояния конструкции бескаркасного цилиндрического свода.

5.1.1. Испытание образцов стали используемого для производства бескаркасных цилиндрических.

5.1.2. Испытание соединений на саморезах.

5.1.3. Экспериментальная оценка болтового соединения опорных участков бескаркасного цилиндрического свода.

5.1.4. Испытание плоской заготовки свода.

5.1.5. Испытание плоского двухслойного образца свода.

5.1.6 Экспериментальная оценка прочности свода.

5.2. Исследования аэроупругих колебаний тонкостенных сводчатых конструкций из профилированных стальных листов.

5.3. Вывод по главе.

6. СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

КОНСТРУКЦИИ БЕСКАРКАСНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО

СВОДА.,.

6.1. Инженерная методика расчета основных параметров бескаркасного цилиндрического свода.

6.2. Программный продукт для автоматизации проектирования конструкции бескаркасного цилиндрического свода.

6.3. Внедрение результатов исследований.

6.4. Выводы по главе.

Актуальность работы:

Современные отечественные конструкторские разработки должны соответствовать уровню лучших мировых образцов. Решение этой задачи сводится к поиску оптимальных технических решений, что по ряду причин затруднительно или невозможно без применения вычислительной техники.

В наши дни наблюдается развитие систем автоматизации проектирования (САПР) в промышленном производстве, где используется в частности для проведения конструкторских работ. Применение САПР в промышленной отрасли позволяет существенно снизить затраты времени и средств на создание новых и модернизацию существующих изделий.

Бескаркасные цилиндрические своды из металлического профиля трапециевидного сечения, как несущая и ограждающая конструкция, имеет достаточно большой спектр применения в промышленности. Цилиндрические своды способны' перекрывать значительные площади. За счет использования листов трапециевидного профиля несущая способность свода обеспечивается без применения каркаса, что значительно упрощает и облегчает изделие. Данное решение к тому же является достаточно технологичным.

Исходя из этого, эффективность исследуемой в настоящей работе конструкции бескаркасного цилиндрического свода оценивалась по массе изделия на один квадратный метр (удельной массе) перекрываемой площади и характеристиками напряженно — деформированного состояния.

В предшествующих исследованиях не были установлены закономерности влияния основных параметров бескаркасного цилиндрического свода на удельную массу изделия и характеристики напряженно — деформированного состояния.

В связи с этим возникла необходимость исследования характеристик напряженно - деформированного состояния и создания универсальной научно-обоснованной методики по выбору рациональных конструктивных параметров бескаркасного цилиндрического свода.

Основная идея работы заключается в том, что разработанная система автоматизации проектирования позволяет, исходя из технического задания, оптимизировать параметры бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения.

Научная новизна работы: предложен критерий эффективности процесса автоматизации проектирования бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения, отражающий металлоемкость изделия и его прочностные и деформативные свойства;

- разработана с достаточной для инженерных расчетов точностью математическая модель напряженно-деформированного состояния бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения;

- разработан алгоритм реализации статического расчета и проверки комплекса условий первой и второй группы предельных состояний элементов бескаркасных цилиндрических сводов; разработан алгоритм оптимизации основных конструктивных параметров бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения в соответствии с критерием эффективности;

- предложены инженерная методика и алгоритм автоматизации проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения;

Практическая ценность:

- состоит в инженерной методике и алгоритмах автоматизации проектирования для расчета основных конструктивных параметров бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения;

Реализация работы:

САПР бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения внедрена в Научно — техническом центре экспертизы «СПЕЦ», ООО «СтальКон», западно-сибирском представительстве австрийской фирмы Zeman International (предприятие ООО «Монтажпроект» г. Омск).

На защиту выносятся:

- математическая модель напряженно-деформированного состояния бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения;

- алгоритм автоматизации проектирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения; алгоритм оптимизации основных конструктивных параметров бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения в соответствии с критерием эффективности;

- полученные функциональные зависимости, отражающие связь критерия эффективности и коэффициентов использования от основных параметров бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения;

- САПР основных параметров бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения.

Апробация работы;

Основные результаты работы докладывались на 62-й научно-технической конференции СибАДИ (Омск 2008); IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (20-21 мая 2009 г); 63-й научно-технической конференции СибАДИ (Омск 2009); Всероссийской научно-техническая конференции "Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин XXI века" посвященной 90-летию со дня рождения доктора технических наук, профессора В.Д. Белого (6-7 декабря 2006 года); I Всероссийской конференции «Проблемы оптимального проектирования сооружений» (8-10 апреля 2008 Новосибирск: НГАСУ, 2008).

Публикации:

По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и содержание работы:

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав с выводами, списка использованных источников, включающего 140 наименований, и приложений. Работа изложена на 207 страницах в целом, содержит 23 таблицы и 126 рисунков.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ предшествующих исследований позволил обосновать критерий эффективности процесса проектирования бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения, отражающий металлоемкость бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения.

2. Математическая модель, разработанная на основе системы уравнений, адекватно описывает напряженно-деформированное состояние бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения. Расхождение результатов математического моделирования и данных полученных экспериментальным путем не превышает 10%.

3. Проведенный на базе разработанной математической модели анализ влияния основных конструктивных параметров на критерий эффективности позволил установить зависимости между ними.

4. Разработан алгоритм оптимизационного синтеза основных конструктивных параметров бескаркасного цилиндрического свода с учетом металлоемкости конструкции.

5. На базе проведенных теоретических исследований предложен алгоритм функционирования системы автоматизации проектирования бескаркасного цилиндрического свода из металлического профиля трапециевидного сечения, на основе которых разработан программный продукт.

6. Изготовленные и смонтированные металлические профили трапециевидного сечения бескаркасных цилиндрических сводов, спроектированные с помощью разработанной системы автоматизации проектирования подтвердили работоспособность и эффективность.

1. Микулик H.A., Рейзина Г.Н. Решение технических задач по теории вероятностей и математической статистике Текст.: Справ, пособие. -Мн.: Выш.шк., 1991. 164 е.: ил.

2. Макеев С.А. Большепролетные покрытия на основе арочных несущих балок составного сотового сечения Текст./ С.А. Макеев, Ю.В. Афанасьев, Л.В. Красотина // Строительная механика и расчет сооружений. 2008. — № З.-С. 16-20.

3. ТУ 112-235-39124899-2005. Профили стальные гнутые арочные с трапециевидными гофрами. Текст. Новосибирск: Изд-во СибНИИстрой. -2005.-18 с.

4. Чигарев А. ANSYS для инженеров: Справ, пособие. Текст./ A.B. Чигарев, A.C. Кравчцк, А.Ф. Смалюк -М.: Машиностроение-1, 2004. 512 с.

5. Алфутов H.A., Колесников К.С. Устойчивость движения и равновесия. Учебник для вузов Текст. /Под редакцией К.С.Колесникова,/МГТУ им. Н.Э.Баумана. М., 2003. 253 с.

6. Справочник проектировщика расчетно-теоретический Текст. / Под редакцией А.А.Уманского / книга 2, М. Стройиздат, 1973, 416 с.

7. Колесникова М.А. Комбинированные пологие блок-своды из профилированных листов, подкрепленные деревянными балками Текст. // диссертация на соискателя ученой степени кандидат технических наук. 2004.

8. Марцинкевич Д.В. Исследование прочности, жесткости и местной устойчивости вальцованных листов с поперечными рифлеными гранями Текст. // диссертация на соискателя ученой степени кандидат технических наук. 1995.

9. Марышев А.Ю. Двухпоясное преднапряженное арочное покрытие с поясами из стальных профилированных листов Текст. // диссертация на соискателя ученой степени кандидат технических наук. — 2001.

10. Драчевский C.B. Пространственные трансформируемые секции зданий — укрытий и фермы покрытий арочного типа из линзообразных блоков Текст. // диссертация на соискателя ученой степени кандидат технических наук. 2006.

11. Айрумян Э.А. Прочность и надежность бескаркасных арочных зданий из стальных холодногнутых профилей. Текст./Э.А. Айрумян, И.А. Румянцева. // Монтажные и специальные работы в строительстве. 1998. - № 7. - С 8-9.

12. Еремеев П.Г. К проектированию бескаркасных конструкций арочных сводов из холодногнутых тонколистовых стальных профилей Текст./ П.Г. Еремеев, Д.Б. Киселев, М.Ю. Арменский. // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2004. - № 7. - С 54-57.

13. Еремеев П.Г. Натурные испытания фрагмента арочного свода из холодногнутых тонколистовых стальных профилей Текст./ П.Г. Еремеев, Д.Б. Киселев, М.Ю. Арменский. // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2005. - № 12. - С 26 - 29.

14. Макеев С.А. Большепролетные покрытия на основе арочных несущих балок составного сотового сечения Текст. / С.А. Макеев, Ю.В. Афанасьев,

15. JI.B. Красотина // Строительная механика и расчет сооружений. 2008. - № 3. -С. 16-20.

16. ГОСТ 19904 90. Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент. Текст. (утв. постановлением Госстандарта СССР от 28 марта 1990 г. N 664).

17. Боговис В.Е. ЛИРА 9.4. Примеры расчета и проектирования. Учебное пособие. Текст./ В.Е. Боговис, Ю.В. Гензерский, Ю.Д. Гераймович. Киев : Изд-во "Факт". - 2008.- 341 с.

18. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия Текст./ Госстрой России. М.: ГУП ЦПП Госстроя России, 2003. - 67 с.

19. СНиП II—23—81 * Стальные конструкции. Нормы проектирования. Текст. М.: ЦИТП Госстроя СССР. - 1990.-94 с.

20. Бахвалов Н.С. Численные методы. Текст./Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.Г. Кобельков.-8-е изд.-М.:Лаборатория Базовых Знаний.-2000.-367 с

21. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. Текст. Пер. с англ. Ф. Гилл, У. Мюррей, М. Райт. — М.: Мир, 1985. 298 с.

22. Шимкович Д. Г. Femap & Nastran. Инженерный анализ конечных элементов Текст. М.: ДМК Пресс, 2008, - 704 с.

23. Бисплингхофф Р.Л., Эшли X., Халфмэн Р.Л. Аэроупругость. 1958г. 799 с.

24. Вольмир A.C. Оболочки в потоке жидкости и газа. Текст. Задачи аэроупругости 1976. 416 с

25. Городецкий A.C., Шмуклер B.C., Бондарев A.B. Информационные технологии расчета и проектирования строительных конструкций. Текст. -Харьков: НТУ "ХПИ", 2003.

26. Тонкостенные упругие стержни / В.З.Власов. М.:ГИФ-МЛ, 1959.-566 с.

27. Устойчивость упругих систем Текст. / С.П. Тимошенко. М.: Гостехиздат, 1955.-465 с.

28. Устойчивость металлических конструкций / Ф. Блейх. М.: 1958. -547 с.

29. Комлев A.A. Прочность продольно нагруженных стержней при наличии эксцентриситета Текст. / А. А. Комлев, Н. А. Гришаев, С.А. Макеев // Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов / Омск: СибАДИ, 2007.-Вып. 4.- 4.1. С. 131-136.

30. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. Текст. М.:МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004.

31. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. Текст. М.: Радио и связь, 1988.

32. Острейковский В.А. Теория систем. Текст. М.: Высш. школа, 1997.

33. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий (CAD-технологии). Текст.М.: МГТУим. Н.Э.Баумана, 2002.

34. Корячко В.П., Курейчик В.М., Норенков И.П. Теоретические основы САПР. Текст. Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987.

35. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства. Текст. Пер. с англ. М.: Мир, 1987.

36. Буч Г., Рамбо Дж., Джекобсон А. Язык Pascal Текст. — руководство пользователя. М.: ДМК Пресс, 2000.

37. Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов. Текст. СПб.: Питер, 2000.

38. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Г. Базы знаний интеллектуальных систем. Текст. СПб.: Питер, 2000.

39. Автоматизированное проектирование. Геометрические и графические задачи Текст. / B.C. Полозов, O.A. Будеков, СИ. Ротков, JI.B. Широкова. М.: Машиностроение, 1983.

40. Березин И.С., Жидков Н.П. Численные методы. М.: Высш. шк., 1980.

41. Бенерджи П., Баттерфилд Р. Методы граничных элементов в прикладных науках. Текст. М.: Мир, 1984.

42. Гардан И., Люка М. Машинная графика и автоматизация проектирования. Текст. М.: Мир, 1987.

43. Н.Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975.

44. Иванов Г.С. Конструирование технических поверхностей. Текст. М.: Машиностроение, 1987.

45. Роджерс Д., Адаме Дж. Математические основы машинной графики. Текст. М.: Мир, 2001.

46. Фокс А., Пратт М. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве. Текст. М.: Мир, 1982.

47. Шпур Г., Краузе Ф.Л. Автоматизированное проектирование в машиностроении. Текст. М.: Машиностроение, 1988.

48. Энкарначчо Ж., Шлехтендаль Э. Автоматизированное проектирование. Основные понятия и архитектура систем. Текст. М.: Мир, 1986.

49. Белый В.Д. Стержни и стержневые системы Текст. / Учебное пособие: ОмПИ, Омск 1979 г. 89 с.

50. Лысов М.И. Теория и расчёт процессов изготовления деталей методами гибки. Текст. -М.: Машиностроение. 1966 г.- 236с.

51. Мошнин E.H. Гибка, обтяжка и правка на прессах. Текст. М.: Машиностроение, 1959г.-359с.

52. Совершенствование технологии производства сортового проката и гнутых профилей. Текст. Отраслевой сборник научных трудов. Под редакцией Светличной Г.А., Черниковой Н.Г., Харьков. 1989.

53. Отчет по научно-исследовательской работе «комплексные исследования плоских и арочных систем покрытий из тонколистового трапециевидного профиля (ТТП) производства ООО «Монтажпроект», г. Омск». Омск 2006

54. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Наука, 1976. 279 с.

55. ГОСТ 11. 004-74. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения. Текст. Введ. 01.07.75. М.: Изд- во стандартов, 1974. - 20 с.

56. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. Текст. -М.: Наука, 1970. 104 с.

57. Математические основы теории автоматического регулирования, Текст. Под.ред. Б.К. Чемоданова. Учеб. пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1971.-808 с.

58. Пантелеев A.B. Методы оптимизации в примерах и задачах Текст.: Учеб. пособие / A.B. Пантелеев, Т.А. Летова. 2-е изд., исправл. - М.: Высш. шк., 2005. - 544 с.

59. Подиновский В.В., Гаврилов В.М. Оптимизация по последовательно применяемым критериям. Текст. -М.: Сов. радио, 1975. — 192 с.

60. Рудак А. В., Беляев Н.В., Алгоритм автоматизации поиска основных геометрических параметров конструкции арочного покрытия Текст. // Вестник Воронежского государственного технического университета. -Воронеж: ВГТУ, 2010.-№9, Том 6.-с. 139-141.

61. СибАДИ, РААСН, Правительство Омской области. Омск : СибАДИ, Кн. 3. -2009. - С .91-95.

62. Рудак A.B., Беляев Н.В. Ограждающие конструкции из тонколистового трапециевидного профиля Текст. // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии Вып. 3 (13). 2009. -С .40-45.

63. Рудак А. В. Оценка достоверности модели статистического расчета элементов сводчатых арочных конструкций из профилированных листов Текст. // Материалы 63-й научно-технической конференции ГОУ СибАДИ Кн. 1.-2009.-С.64-66.

64. Рудак А. В., Саунин В.И. Упрощение расчета преднапряженных элементов Текст. // Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов/Вып. 3, Ч. 1 : Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук. СибАДИ 2006. - С .116-119.

65. Рудак А. В., Макеев С.А., Тютнева В.Г. Оценка низшей частоты собственных колебаний бескаркасных цилиндрических сводов-оболочек Текст. // Омский научный вестник. Приборы, машины и технологии. 2009. -№ 3 (83). - С.73-75.

66. Рудак А. В., Макеев С.А. Математическая модель бескаркасного двухслойного арочного свода из холодногнутых тонколистовых стальных профилей // Журнал Строительная механика и расчет сооружений 2009 №2 С. 1-6

67. Абдулин С.Ф. Технические измерения и приборы в строительстве Текст.: Учеб. пособие; Омск: изд-во СибАДИ, 2006. - 576с.

68. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст. -М.: Наука, 1976.-279 с.

69. Арнольд В. И. Математические методы классической механики: Текст. Учеб. пособие. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1989. - 472 с.

70. Горынин Л.Г. Оптимальное проектирование конструкций: учебное, пособие/ Л. Г. Горынин, Е. Л. Тараданов; СибАДИ. Омск: СибАДИ, 1979.-89 с.

71. Тамилон Ф.Ф. Металлические ограждающие конструкции / Ф.Ф. Тамилон // Учеб. Пособие. Свердловск; Изд. УПИ им. Кирова, 1976 - 156 с.

72. Тамплон Ф.Ф. Металлические осаждающие конструкции (для зданий возводимых в суровых, климатических условиях) Текст. / Ф.Ф.Тамплон- Л.; Строинэдат. Леннигр. отделение, 1988, 24с

73. Кузнецов И.Л. Разработка и экспериментальные исследования решетчатых арок облегченных зданий Текст. / И.Л, Кузнецов // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1987. № 1. - С. 3-5 .

74. Зверев В.В. Эффективные строительные металлоконструкции на основе объемно-формованною тонколистового проката Текст.: Дисс. на соискание докт. техн. наук: 05.23.01. Липецк, 2000 - 20 с.

75. Жидков К.Е. Разработка и исследование арочных конструкции с ячеистой пространственной решеткой Текст.: Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05,23.01. Воронеж/ 1999 - 19 с.

76. Кузнецов И.Л. Опыт строительства облегченных арочных металлических конструкций и пути их дальнейшего совершенствования Текст. / И.Л. Кузнецов И Промышленное строительство. 1986. - № 5 — С. 5-7 .

77. Кузнецов И.Л. Расчет и оптимизация несущих конструкций облегченных арочных зданий Текст. / Кузнецов И.Л., Салимов А.Ф. // Сборник трудов / КХТИ. Казань, 1984.

78. ГОСТ 4030-63 Гвозди кровельные. Конструкции и размеры. Овед. 01.07.64;-М, 1964.-2 с.

79. Рекомендации по применению самонарезающих винтов в легких ограждающих конструкциях, в том числе в условиях Крайнего Севера / Госстрой СССР, 1984.-8 с.

80. Кузнецов И.JI. Исследование устойчивости сжатого нижнего пояса решетчатой арки Текст. / И.Л. Кузнецов, А.Ф. Салимов // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. -1990.

81. Кузнецов И.Л. Несущая способность геометрически, физически и конструктивно нелинейных решетчатых арок при многовариантном загружении Текст. / И.Л. Кузнецов, Е.М. Сидоровлч // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1991. Лк 1.-С.

82. Айрумян Э.Л. Металлические профилированные настилы для покрытий производственных зданий Текст.: Обзор И Информационный бюллетень. М.: ВННИС, 1981.-С. 72.

83. Давидов Е.О. Предварительно напряженные своды из профилированного настила. Новые формы легких металлических конструкций Текст. / Н.Ю. Давыдов, Х.А. Андрушевич // Под ред. В.И. Трофимова. М.: Изд. «Знания», 1993.

84. Михайлов Г.Г, О статической работе большепролетных блоков покрытия с предварительно напряженной обшивкой Текст. / Г.Г. Михайлов., В.Б. Микулнн, Л.В. Красненкова // Строительная механика и расчет сооружений--1979. № 4. - С. 51- 52.

85. Голубчиков A.B. Работа решетчатой плиты покрытия с применением стального профилированного лист Текст. : Авгореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.01. -Свердловск, 1990.

86. Бирюлев В.В, Пространственный блок покрытия с верхний поясом из стальных профилированных листов / В,В. Б|ирюлев, И.И. Крылов, В.И. Почка, H.H. Евдокимов // Промышленное строительство. 1988.

87. Почка В.И. Пространственные блоки покрытия с верхним поясом из стальных профилированных листов: Дисс, на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.01. Новосибирск, 1998.

88. Трофимов В.И. Легкие металлические конструкции зданий и сооружений /В.И. Трофимов, A.M. Каминский. М.: Наука, 1997 - 591 с.

89. Григорьев C.B. Линзообразные блоки покрытия m металлического профилированного листа: Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.01. Новосибирск, 1995.-226 с.

90. Еиджиевскмй Л.Н. Пространственные конструкции на основе профилированного листа / Л.В. Енджиеиекий, C.B. Григорьев, В.П. Григорьев // Известия ВУЗов. Строительством архитектура. 1996. -№П,

91. Дмитриев П.Л. Комплексные конструкции на основе древесины с профилированными обшивками: Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.01 Новосибирск, 1995.-227 с.

92. ТУ 67-269-79 Винт самонарезающий;. 13замен ТУ 67-72-75; Виед. с 12.12.79,- 1979.-3 с.

93. Шоболов Н.М. Легкие ограждающие конструкции с утеплителями на основе минеральных волокон. М.: ВНИИНТЦИ, 1991. ~ (Обзор, информ. / В1ГИ- ИКТПИ).

94. ТУ 14-4-3023-80 Дюбели-гвозди с насаженными шайбами с цинковым покрытием для иоршневич монтажных пистолетов.: Взамен ТУ 14-4-794-77; Ввсд. с 01,01.84.- 1984.-10 с.

95. ОСТ 14-37-78 Катанка стальная канатная. Технические условия. -Взамен ОСТ 14-2-71; Введ. с 01.07.79,-18 л.

96. ГОСТ 24045-94 Профили статные листовые гнутые с трапециевидными гофрами для строительства. Технические условия Изд-во стандартов, 1995.

97. ГОСТ 26805-86 Заклепка трубчатая ДЛЯ односторонней клепки тонколистовых шроигелькых конструкций. М: Изд-во стандартов, 1986.

98. ГОСТ П533-75* Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острым и тупым углами. М.: Изд-во стандартов, 1975 г.

99. Рекомендации по применению стальных профилированных настилов нового сортамента в утепленных покрытиях производственных зданий / ЦНИИПСК им. Н.П. Мельникова. М.: 1985,-34с.

100. Ш.Стельмах С.И. Расчет металлических складчатых настилов / С.И. Стельмах. М.: Госстройнздат, 1938. — 135 с.

101. Шкловский Е.И. Исследование стальных профилированных настилов для покрытий промышленных зданий / Е.И. Шкловский // Промышленное строительство, 1968.

102. Трофимов В.Н. К расчету гофрированных пластин на сжатие / В.Н. Трофимов, Ю.М. Дукарский // Строительные алюминиевые конструкции: сб.науч.тр.- М.: ЦНИИСК, выл, 3, Стрсжшдат, 1967. - С. 45-67.

103. Инжутов И.С. Статический расчет на ЭВМ сквозных конструкций па основе древесины с учетом деформаций податливости узловых соединений / И.С. Инжутов» В.Н. Шапошников, Е.А, Хорошавин, Т.В. Ульянова // КИСИ. -Красноярск, 1990.-44с.

104. Ренский А.Б. Тензометрироваиие строительных конструкций и материалов / JI.C. Ренский, Д.С. Баранов, PJL Макаров // М.: Стройиздат, 1977.-240 с.

105. Тимошенко С .П. Механика материалов / С.П. Тимошенко, Дж. Гере. -М.: Мир, 1976. —669 с

106. ТП 101-81 Технические правила по экономичному расходованию строительных материалов. -М.: Стройиздат, 19S2. -41 с.

107. ТУ // Типовые решения. Металлические ограждающие конструкции промышленных зданий. М.: Стройиздат, 1980. — 253 с.

108. Тамплон Ф.Ф. Монтаж металлических стеновых ограждающих конструкций крупными блоками / Ф,Ф. Тамплон, Л.И. Плохих, Ю.М. Фейман // Обзор, информ. М: ЦБТИ Мингяжстрой СССР, 1978. - №2. - 24 с.

109. Горицкий В.М. Хладостойкость стали тонкостенных гофрированных профилей для ограждающих конструкций / В.М. Горицкетй. Э.Л. Айрумян, Д.П. Хромов // Промышленное и гражданское строительство М 5, 1995.

110. Дав З.И. Применение покрытий из профилированного листа в энергетическом строительстве / З.И. Дав, Ю.М. Дукарский, 10.К. Тринчер // (Обзор). М., Информэнерго. 1972.-54 с.

111. Гришаев Н. А. К оценке остаточных напряжений в арочном прокате трапециевидного сечения Текст. / Н. А. Гришаев. С .23-27; Материалы 63-й научно-технической конференции ГОУ СибАДИ - Омск : СибАДИ, 2009.

112. LEGATO-ARCH SYSTEM, TECHNICAL DOCUMENTATION, Текст. Zeman & Со Gesellschaft mbH A-l 120 Vienna, Schönbrunner Str. 213-215

113. DI. W. Radhuber: Versuchsbericht über Traglastversuche für ein Widerlager; Wernberg 2.12.85

114. Univ.Prof.Dr.-Ing. H.Saal: Untersuchung des Tragverhaltens von gekrümmten Stahltrapezprofilen TRE 106; Versuchsanstalt für Stahl Holz und Steine der Universität Karlsruhe 1994

115. Physikalisch-Technische Versuchsanstalt am TGM Wien : Gutachten 6881/WS; Wärmeschutz einer zweischaligen Konstruktion aus Trapezprofilen; TGMZL.: 1384/1/87; 23.10.1987

116. Physikalisch-Technische Versuchsanstalt am TGM Wien : Gutachten 9260/WS; Wärmeschutz einer zweischaligen Konstruktion aus Trapezprofil Stahlblech; TGMZL.: 1301/95; 22.1.1996

117. Physikalisch-Technische Versuchsanstalt am TGM Wien : Gutachten 9880/WS; Luftschallschutz einer Dachkonstruktion aus Trapezblechen; TGM ZL.: 1348/87; 6.10.1987 Expert reports on fire resistance and standards:

118. Institut für Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung: BV-Zahl 3612/96; Untersuchung des zweischaligen Bogendaches mit Einzelbügel und darüberliegender Kunststoffleiste; 8.7.96

119. Institut für Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung: BV-Zahl 2749/87; Untersuchung des zweischaligen Bogendaches mit durchlaufenden Hutprofilen; 10.7.87135. ÖNORM B3800 Teil 2:Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen Corrosion protection.

120. DIN EN 10 147; Kontinuierlich feuerverzinktes Blech und Band aus Baustählen

121. DIN 18 807, Teil 1; Stahltrapezprofile, Allgemeine Anforderungen, Ermittlung der Tragfahigkeitswerte durch Berechnung

122. Предложенный в методике алгоритм поиска оптимальных значений параметров ранее не использовался для конструирования бескаркасных цилиндрических сводов из металлического профиля трапециевидного сечения и оптимизации процесса проектирования.1. Секретарь