2023. — Т 15. — № 2 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/80savn223.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 890.1 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Зоалкфл, Д. А. Определение температурных полей при возведении монолитных толстостенных цилиндрических оболочек / Д. А. Зоалкфл, Р. М. Курачев, А. С. Чепурненко // Вестник Евразийской науки. — 2023. — Т 15. — № 2. — URL: https://esj.today/PDF/80SAVN223.pdf (дата обращения: 21.01.2025).

Определение температурных полей при возведении монолитных толстостенных цилиндрических оболочек

Зоалкфл Даниаль Аммарович
ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет», Ростов-на-Дону, Россия
Аспирант кафедры «Сопротивление материалов»
E-mail: danialzoalkfl@mail.ru

Курачев Раджаб Магомедович
ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный технический университет», Махачкала, Россия
Аспирант кафедры «Автомобильных дорог, оснований и фундаментов»
E-mail: kradgab85@mail.ru

Чепурненко Антон Сергеевич
ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет», Ростов-на-Дону, Россия
Профессор кафедры «Сопротивление материалов»
ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», Казань, Россия
Институт дизайна и пространственных искусств
Главный научный сотрудник
Доктор технических наук, доцент
E-mail: anton_chepurnenk@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9133-8546
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=778841
SCOPUS: https://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=56056531000

Аннотация. В статье рассматривается методика определения нестационарных температурных полей, вызванных внутренним тепловыделением бетона при возведении монолитных конструкций в виде толстостенных цилиндрических оболочек. Такие конструкции применяются в качестве защитных в атомной энергетике, при устройстве водопропускных сооружений, пусковых площадок ракетных комплексов. Неравномерный нагрев, обусловленный внутренними экзотермическими реакциями в твердеющем бетоне и теплообменом с окружающей средой, может вызвать температурные напряжения, превышающие прочность бетона на растяжение, следствием чего является риск раннего трещинообразования. Решение нестационарной задачи теплопроводности выполняется методом конечных элементов в одномерной осесимметричной постановке с учетом зависимости коэффициента теплопроводности бетона от степени его гидратации. Для интегрирования системы дифференциальных уравнений во временной области используется метод Эйлера. Расчет реализован в разработанной авторами программе в среде MATLAB. Выполняется сравнение с решением при помощи метода конечных разностей, а также в программном комплексе ANSYS без учета зависимости коэффициента теплопроводности от степени гидратации. Установлено, что заметное изменение коэффициента теплопроводности во времени (порядка 30 %) не приводит к существенному изменению характера распределения температурного поля, и поэтому при расчетах коэффициент теплопроводности бетона можно принять постоянным во времени и по радиусу. Также проведено параметрическое исследование влияния коэффициента теплоотдачи на поверхностях конструкции на величину перепада температур между центром и поверхностью конструкции. Разработанный алгоритм и методика позволяют получить данные, которые могут в дальнейшем использоваться для расчета температурных напряжений.

Ключевые слова: температурное поле; массивные монолитные конструкции; бетон; внутренней тепловыделение; метод конечных элементов; раннее трещинообразование; температурные напряжения

Скачать