Статика и динамика резинометаллического виброизолятора

• Автор: Сизов, Дмитрий Константинович
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ ОТ ТЕХНОГЕННОЙ ВИБРАЦИИ

1.1. Проблема техногенной вибрации.

1.2.Методы виброзащиты строительных объектов.

1.3. Концепция виброзащиты с применением высоконагруженных резинометаллических виброизоляторов

1.4. Методы расчта резинометаллических виброизоляторов

1.5. Структура работы

ГЛАВА 2. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧТ РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ВИБРОИЗОЛЯТОРА

2.1.Основные соотношения линейной теории

упругости.
2.2. Постановка задачи статического сжатия резинометаллического виброизолятора.
2.3. Реализация вариационноразностного метода при решении трхмерной задачи.
2.4.Результаты решения трхмерной задачи в линейной постановке.
2.5.Решение задачи с использованием пошагового метода
2.6.Результаты решения трхмерной задачи теории упругости пошаговым методом
2.7.Основные соотношения геометрически нелинейной теории упругости
2.8.Решение задачи геометрически нелинейной теории упругости.
2.9.Результатьт решения задачи геометрически нелинейной теории упругости
2 Упругие потенциалы, использующиеся для описания свойств резиновых тел
2 Модель материала МуниРивлина
2 Результаты решения задачи с использованием функционала МуниРивлина.
2 Некоторые приближнные методы расчта резинометаллического виброизолятора
2 Решение задачи статического сжатия методом конечного элемента МКЭ.
2 Результаты конечноэлементного расчта резинометаллического виброизолятора
2 Выводы по главе.
ГЛАВА 3. РЕШЕНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ МЕТОДОМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ МИНИМИЗАЦИИ.
3.1. Теоретические основы метода динамического программирования
3.2. Схемы метода последовательной минимизации для трхмерных тел.
3.3. Алгоритм поиска по деформированному многограннику
3.4. Иллюстративный пример.
3.5.Описание программы, реализующей метод динамического
программирования.
3.6.Результаты статического расчта резиномсталлического виброизолятора
методом последовательной минимизации
ЗЛ.Выводы по главе.
ГЛАВА 4. ПРОБЛЕМА СОБСТВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ВИБРОИЗОЛЯТОРА.
4.1. Выбор и обоснование метода решения обобщнной проблемы собственных значений.
4.2. Постановка задачи свободных колебаний предварительно нагруженного виброизолятора
4.3. Определение первой собственной формы и частоты колебаний однослойного резинометаллического виброизолятора степенным методом
4.4. Сравнение результатов найденной первой собственной частоты на основе вариационноразностного подхода, МКЭ и инженерной методики
4.5. Выводы по главе.
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ВИБРОЗАЩИТЫ НА ПРИМЕРЕ КОНКРЕТНОГО ЗДАНИЯ В Г. МОСКВЕ
5.1. Конструктивные особенности реализованной системы виброзащиты здания.
5.2. Описание процесса натурных измерений уровня вибрационного воздействия в помещениях здания
5.3. Оценка уровня эффективности системы виброзащиты на основе простейших моделей в сравнении с экспериментальными данными
5.4. Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Наиболее значимыми факторами, влияние которых с каждым годом вс более усиливается, является развитие сети линий метрополитена неглубокого заложения, вс большая интеграция зданий и подземного пространства, стремление максимально застроить прилегающие к техническим зонам метрополитена территории. Бесконтрольный рост такого строительства приводит к ухудшению общей экологической обстановки в городе, способствует повышению уровня вибраций в зданиях, оказывает негативное воздействие на физическое и психологическое состояние людей. Одним из способов решения данной проблемы до недавнего времени являлось простое исключение неблагоприятных с точки зрения вибрации территорий города из набора мест, рекомендованных для застройки, что способствовало появлению целых полос отчуждения вдоль транспортных трасс. Однако такое исключение площадей города из экономической жизни, при вс более возрастающей нагрузке на существующую застройку, становится с каждым годом вс менее возможным. Требуется разработка иного пути разработка технологии виброзащиты объектов городского строительства. Таким образом, создание эффективных средств защиты от вибраций является одной из важнейших проблем современного строительства, а это в свою очередь, повышает предъявляемые требования к виброзащитным устройствам в зданиях и требует более обоснованного и предсказуемого их применения. Для применения наиболее эффективных способов уменьшения негативного воздействия вибраций на здания, необходимо предусматривать средства виброзащиты конструкций уже на стадии проектирования. Как уже указывалось выше, решение данной проблемы может опираться как на. Простейшим способом оказания воздействия на источник колебаний является присоединение к источнику через упругий виброизолятор конструктивной массы меньшей величины, чем виброизолируемый объект. В данном случае подавляется воздействие источника на определнной частоте, однако в большинстве случаев необходимо подавление колебаний в более широком частотном диапазоне, нежели тот, который позволяют достичь данный способ виброзащиты. Подавление колебаний в более широком частотном диапазоне становится возможным при применении эластомерных виброизоляторов, что объясняется особыми свойствами резины как конструкционного материала. Помимо воздействия на источник колебаний путм присоединения к нему массы, возможна также виброизоляция самого источника от окружающих конструкций. НегЬ. Но использование подобных систем виброзащиты, основанных на использовании металлических пружин в ряде случае может оказаться экономически нецелесообразно, а также позволяет понизить негативное вибрационное техногенное воздействие в более низком частотном диапазоне. Помимо активной виброзащиты, связанной с воздействием на источник колебаний, находит применение и пассивная виброзащита, где основное внимание уделяется защищаемому от вибрации объекту . В случае применения пассивной системы виброзащиты строительного объекта, возможным является либо использование распределнной системы виброзащиты с пенополиуретановыми виброзащитными матами, либо применение дискретной системы виброзащиты с резинометаллическими виброизоляторами. Использование систем виброзащиты с распределнными параметрами жсткости пенополиуретановых виброзащитных матов сталкивается с рядом проблем, связанных с невозможностью дальнейшей замены устанавливаемого при возведении здания элемента виброзащиты, а также с ограниченным гарантированным сроком службы пенополиуретанового мага. Дискретная система виброзащиты, основанная на применении эластомерных слоистых виброизоляторов, позволяет при проектировании несущих конструкций здания иметь более прогнозируемую расчтную схему, а также позволяет производить замену вышедших из строя элементов. Немаловажным фактором в условиях действующей рыночной конкуренции, способствующим более интенсивному использованию дискретных систем виброзащиты является их значительно меньшая стоимость по сравнению с системами с распределнными параметрами жсткости и существенно большая долговечность. Поэтому применение упругих виброизоляторов является одним из наиболее распространнных методов виброзащиты.